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天然高分子改性阳离子絮凝剂的研究

陈捷  
【摘要】:据估计,2010年后,我国给水、废水净化处理工程对净水剂的年总需求量约为150~180万t,年产值为20~30亿元。但目前我国絮凝剂年产量约60~80万t,且产品多为粗制品,品种单一,已不能满足我国城市和工业用水处理的需求,尤其对今后持续增长的城镇及工业用水,以及城镇污水与工业废水回用处理的需求,缺口较大,具有巨大应用市场前景。因此,新型、高效净水剂是当前环保产业技术领域中重点发展的支柱产业。本课题正是顺应这一发展趋势而提出来的。 本文介绍了以200目(74um)的玉米芯粉为原料,环氧丙烷基-三甲基-铵盐OMTMA(oxiranylmethyl-trimethyl-ammonium,三甲胺与环氧氯丙烷反应产物)为阳离子醚化剂,进行改性合成天然有机高分子改性阳离子絮凝剂的具体过程,并通过正交实验确定了最佳的合成条件(4g玉米芯粉):碱化温度50℃、碱化时间30min、反应温度40℃、反应时间2h、OMTMA用量为20ml。由于粒径的减小,颗粒的表面积增大,表面活性增强,因此,在反应中不必采用引发剂芬顿试剂。 通过采用高岭土和硅藻土等两种体系,并与无机絮凝剂(六水合氯化铝)和有机絮凝剂(聚丙烯酰胺)进行比较,分别对投加量、pH值适用范围、对体系pH的影响、温度、絮凝速度以及产生絮体的形状大小等絮凝性能参数进行了评价,从而得出天然高分子改性阳离子絮凝剂制备的优化条件和应用条件。 与传统絮凝剂比较,该絮凝剂最大优点在于它以颗粒形式分布在水体中,当絮凝体形成后,絮凝剂颗粒与絮凝体共同沉淀,因此,絮凝剂不在水中残留,保证水质安全。 将其应用于天然地下水、城市生活污水、工业废水的处理中,结果表明其具有具有良好的絮凝净化效果,尤其适用于由无机物引起的高浊度水质的净化过程。 通过对市场的调查研究,运用成本核算的方法对其应用前景进行预测,该技术的推广和应用将获得可观的经济效益和社会效益。


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