聚丙烯酰胺888电子游戏官网改性聚丙烯酰胺的製備及應用，絮凝劑是重要的水處理材料，是絮凝法水處理技術的關(guan) 鍵和基礎。研究高效低耗、 安全無害的有機絮凝劑一直是絮凝科學領域的研究熱點之一。聚丙烯酰胺是目前聚丙烯 酰胺係列絮凝劑中應用最廣泛的一種絮凝劑，但存在著分子量較低，高嶺土絮凝效果較差等缺 點。對聚丙烯酰胺進行改性或在高分子鏈上引入帶正電荷的陽離子側(ce) 基是提高聚丙烯酰 胺絮凝效果的有效途徑之一。本文以丙烯酰胺為(wei) 原料，研究了聚丙烯酰胺、陽離子型聚 丙烯酰胺及改性聚丙烯酰胺的製備、絮凝性能、絮凝作用機理等，並比較了三者的絮凝 效果，為(wei) 研究和應用絮凝劑作了有益的探索和努力。
本文首先研究了聚丙烯酰胺的製備及絮凝性能，聚丙烯酰胺888电子游戏官网改性聚丙烯酰胺的製備及應用，得出合成聚丙烯酰胺的最佳工藝條 件為(wei) ：溫度80°C,弱酸性條件下，聚合體(ti) 係總體(ti) 積為(wei) 30ml，以K2S208-Na2S03組成的 複合氧化還原引發體(ti) 係用量15ml，用量比為(wei) 2: 1,丙烯酰胺（AM)用量為(wei) 5g左右。采 用該工藝製得的聚丙烯酰胺處理高嶺土濁液、亞(ya) 甲基藍溶液及工業(ye) 印染廢水效果較好， 其濁度及色度去除率分別為(wei) 73.05%、8.23%、39.24%。第二，本文研究了 AM-DMDAAC 888电子游戏官网的製備及絮凝性能，得出其最佳合成工藝條件為(wei) ：溫度80°C, pH=10, 在3gAM，1.5gDMDAAC體(ti) 係中加入15ml水，以K2S208—Na2S03組成的氧化還原體(ti) 係作為(wei) 引發劑，用量12ml，V(K2S208):V(Na2S03)=3:2。采用該888电子游戏官网處理 高嶺土濁液、亞(ya) 甲基藍溶液及工業(ye) 印染廢水效果相對於(yu) 聚丙烯酰胺來說更好，其濁度及 色度去除率分別為(wei) ：84.16%、21.08%、57.91%。第三，本文研究了改性聚丙烯酰胺的 製備及絮凝性能，得出投藥量在l〇ml時，pH值在6左右，溫度為(wei) 20°C〜30°C,攪拌時 間60s,攪拌速度在60〜80r/min左右，靜置時間在20min以上，除濁率最高達88.37%, 能得到很好的處理效果，且比較經濟。並將此工藝用於(yu) 洗煤廢水的處理，除濁率可達 84.08%。最後，本文還對絮凝劑的絮凝機理進行了分析論述，總的試驗結果表明，這一 係列絮凝劑各有其優(you) 點，並擁有較好的實用價(jia) 值和應用前景。
水與(yu) 人類生活、生產(chan) 以及生存關(guan) 係極為(wei) 密切，是地球上一切生命物質活動的基礎。 長期以來，人們(men) 認為(wei) 水“取之不盡，用之不竭”，近幾十年來，人們(men) 開始認識到地球水資 源的匱乏已經到了不可忽視的程度。我國是一個(ge) 人均水資源嚴(yan) 重缺乏的國家，常年平均 降雨量為(wei) 26.7萬(wan) m3/Km2,是世界平均值的81%，但每年以約12.7mm的速度在減少，人 均水資源僅(jin) 為(wei) 世界的1/4,列世界第109位。我國600多個(ge) 城市中，有300個(ge) 城市缺水, 50多個(ge) 城市嚴(yan) 重缺水；有180個(ge) 城市平均日缺水1200萬(wan) m3,相當於(yu) 全國城市公共自來 水供水能力的1/5。我國用水量每年以10%的速度增長，而國家投資的增長速度僅(jin) 為(wei) 7%， 隻能滿足60%，隨著人口的增加，我國水資源承載能力還將麵臨(lin) 更為(wei) 嚴(yan) 峻的考驗。據估 計，到本世紀中葉，我國總用水量將由目前的5000多億(yi) m3增加到8000多億(yi) m3,占我 國可利用水資源的28%。水危機將是21世紀影響我國經濟可持續發展的第一製約因素 [1_2]。一方麵是水資源的嚴(yan) 重匱乏；另一方麵，水環境卻又受到嚴(yan) 重的汙染。據2001年 中國環境狀況公報顯示⑴，2001年，我國工業(ye) 和城市生活廢水排放總量為(wei) 428.4億(yi) t,其 中工業(ye) 廢水排放量為(wei) 200.7億(yi) t,城市生活汙水排放量為(wei) 227.7億(yi) t。因此，水資源的匱乏 和汙染己成為(wei) 我國乃至全球麵臨(lin) 的危機之一，是大多數國家經濟發展的製約。因此，限 製未經處理汙水任意排放並推行汙水資源化，使水資源的利用走上良性循環，已成為(wei) 當 務之急。
為(wei) 保護水資源，在節水的同時，人們(men) 更應致力於(yu) 汙染水的淨化及其回收利用。一般 說來，汙水處理的方法可歸納為(wei) 機械物理法、生物化學法、物理化學法、化學法等。其 中，化學法包括混凝法、中和法、化學氧化法、電化學法等。混凝法是指向廢水中加入 水處理劑，通過混合、反應凝聚、絮凝等幾種綜合作用，使廢水中膠體(ti) 或懸浮物沉澱下 來達到分離汙染物，淨化水質的目的。它是國內(nei) 外最普遍用來提高處理效率的水質處理 方法，被廣泛的應用於(yu) 各類廢水處理中[3]。
水處理劑的主要作用是控製水垢、汙泥的形成，減少泡沫，減少與(yu) 水接觸的材料的 腐蝕，除去水中的懸浮固體(ti) 和有毒物質，除臭脫色，軟化和穩定水質等。因此，水處理 劑包括凝聚劑、絮凝劑、阻垢劑、緩蝕劑、分散劑、殺菌劑、清洗劑、預膜劑、消泡劑、 脫色劑、螯合劑、除氧劑及離子交換樹脂[4]。而絮凝劑則是應用最為(wei) 廣泛、效果明顯的 水處理劑，在用水及廢水處理和生產(chan) 過程的固液分離中占有重要的地位。絮凝劑的性能 很多：首先，能有效脫除80%〜95%的懸浮物質和65%〜95%的膠體(ti) 物質，對降低水 中COD值有重要作用；其次，對除去水中的細菌、病毒效果穩定，通過絮凝淨化，一 般能把水中90%以上的微生物與(yu) 病毒一並轉入汙泥，使處理水的進一步消毒、殺菌變得 比較容易；第三，日益受到重視的水體(ti) 富營養(yang) 化、廢水脫色等問題，采用無機絮凝劑比 生物法除磷、脫色效果好；第四，汙泥脫水是當今廢（汙）水處理的主要問題，迄今最 可行的辦法是投加適當的陽離子高分子絮凝劑，改善汙泥性狀，以便下一步機械脫水處 理[5]。因此，絮凝劑的研究及應用顯得尤為(wei) 重要。
1.2絮凝劑概述
絮凝法是重要的水處理方法，其水處理效果的好壞很大程度上取決(jue) 於(yu) 絮凝劑的性能， 絮凝劑是絮凝法水處理技術的核心。由於(yu) 現代工業(ye) 和生活導致排水中的有機質含量大大 提高，聚丙烯酰胺888电子游戏官网改性聚丙烯酰胺的製備及應用，而有機質微粒表麵通常帶負電荷，因此陽離子高分子絮凝劑越來越引起科研工作 者的廣泛關(guan) 注。陽離子高分子絮凝劑的絮凝性能不僅(jin) 表現在可通過電荷中和而使懸浮膠 體(ti) 粒子絮凝，而且還在於(yu) 可與(yu) 帶負電荷的溶解物進行反應，生成不溶性的鹽。它對有機物 和無機物都有很好的淨化作用，具有用量少、成本低、毒性小及使用的pH範圍寬等特 點。它可與(yu) 水中微粒起電荷中和及吸附架橋作用，從(cong) 而使體(ti) 係中的微粒脫穩、絮凝而有 助於(yu) 沉降和過濾脫水[w]。進入20世紀70年代以來，陽離子絮凝劑的研製開發呈現出 明顯的增長勢頭，美、日、英、法等國目前在廢水處理中都大量使用了陽離子型絮凝劑。 美、日等國陽離子型絮凝劑已占合成絮凝劑總量的近60%，而這幾年仍以10 %以上的 速度增長。近年來，我國對這類絮凝劑的研究開發也己取得了相當進展。
按照化學成分的不同，絮凝劑可分為(wei) 無機絮凝劑和有機絮凝劑,有機絮凝劑可分為(wei) 天 然高分子絮凝劑和人工合成高分子絮凝劑；按照其所帶電荷不同，絮凝劑可分為(wei) 非離子 型、陰離子型、陽離子型和兩(liang) 性型絮凝劑；按產(chan) 品分類絮凝劑可分為(wei) 水溶液型、幹粉型 和乳膠型三類。
1.2.1天然改性高分子絮凝劑
這類絮凝劑按其原料來源的不同，大體(ti) 可分為(wei) 澱粉衍生物、纖維素衍生物、植物膠 改性產(chan) 物、多聚糖類及蛋白質類改性產(chan) 物等。天然高分子物質具有分子量分布廣、活性 基團作用點多、結構多樣化等特點,易於(yu) 製成性能優(you) 良的絮凝劑。另外，其來源廣、價(jia) 廉、可以再生且無毒，具有良好的開發前景。
(1)澱粉衍生物
澱粉改性絮凝劑是天然改性高分子絮凝劑的重要品種。澱粉來源廣，價(jia) 格低廉，產(chan) 物 可完全生物降解，在自然界中可形成良性循環。澱粉分子帶有很多羥基，通過這些羥基的 酯化、醚化、氧化、交聯以及與(yu) 丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺等進行接技共聚等反應來製 備改性澱粉。改性澱粉絮凝劑具有上述天然改性有機高分子絮凝劑的特點，其中包括選 擇性大、無毒、可以完全被生物分解、在自然界形成良性循環等顯著特點。
澱粉陽離子改性衍生物由於(yu) 其優(you) 良的性能受到了較大的重視。陽離子澱粉在工業(ye) 廢 水處理中是優(you) 良的高分子絮凝劑和陰離子交換劑，可以吸附帶負電荷的有機或無機懸浮 物質，如懸浮泥土、二氧化鈦、煤粉、碳、鐵礦砂等，可有效地除去廢水中的鉻酸鹽、重 鉻酸鹽、亞(ya) 鐵氰化鈉、鉬酸鹽、高錳酸鹽、陰離子表麵活性劑等。
(2)木質素衍生物
木質素是存在於(yu) 植物纖維中的一種芳香族高分子，聚丙烯酰胺888电子游戏官网改性聚丙烯酰胺的製備及應用，是造紙蒸煮製漿過程中排出廢液 的一個(ge) 主要成分。由於(yu) 含有大量木質素的造紙廢液的排放，不僅(jin) 嚴(yan) 重汙染了環境,而且造 成了物質資源的極大浪費。因此，以木質素為(wei) 基礎原料製備包括水處理劑在內(nei) 的各種化 工產(chan) 品的研究正日益引起人們(men) 的重視。Rachor和Dilling分別於(yu) 20世紀70年代中、後 期以木質素為(wei) 原料合成了季銨型陽離子表麵活性劑[1()|11]。他們(men) 用堿處理木質素以增加其 酚基，然後胺烷化增加鏈長，用雙酯試劑進行交聯反應,最後製得陽離子表麵活性劑，用 其處理染料廢水獲得了良好的絮凝效果。Mckague報道了硫酸鹽木質素進行Mannich反 應，與(yu) 二甲胺和甲醛作用，進行甲基化和氯甲基化後,生成的木質素季銨鹽衍生物可用作 硫酸鹽漿廠漂白廢水的絮凝劑，效果顯著。
1.2.2合成有機高分子絮凝劑
合成有機高分子絮凝劑可分為(wei) 陰離子、陽離子、非離子和兩(liang) 性四種類型。不同的絮 凝劑有不同的使用範圍[12~14]。陰離子型高分子絮凝劑用於(yu) 去除重金屬鹽類及其水合氧化 物，pH值適用範圍為(wei) 中性或呈堿性；陽離子型可用來去除廢水中的有機物，pH值適用範 圍為(wei) 中性至強酸性；非離子型可去除廢水中的無機質顆粒或無機-有機質混合體(ti) 係,pH 值適用範圍較寬，不受pH值和金屬離子的影響。
(1)陰離子型
陰離子型絮凝劑有聚丙烯酸鈉、丙烯酰胺與(yu) 丙烯酸鈉共聚物、聚苯乙烯磺酸鈉等。 丙烯酰胺與(yu) 丙烯酸鹽共聚合或聚丙烯酰胺水解，都能生成陰離子型聚丙烯酰胺,其易受 pH值和鹽類的影響，在酸性介質中羧基的解離受到限製，對某些礦物的吸附活性較低。 如果導入強酸性磺酸基代替弱酸性羧基，可改善其在酸性環境中的解離。
(2)非離子型
非離子型絮凝劑包括聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚乙 烯咯烷酮、聚烷基酚-環氧乙烷等。其中聚丙烯酰胺(PAM)是最重要的品種。在美國有機 絮凝劑總銷量最大的是PAM。聚丙烯酰胺可通過水溶液、反相懸浮、沉澱、反相乳液、 反相微乳液等聚合方法製備。傳(chuan) 統的聚丙烯酰胺水溶液聚合體(ti) 係的粘度較大，製備出的 產(chan) 品分子量低，且固含量也不高。
(3)陽離子型
陽離子型包括聚丙烯酰胺Mannich反應產(chan) 物、丙烯酰胺與(yu) 陽離子單體(ti) 的共聚物、聚 二甲基二烯丙基氯化銨、聚亞(ya) 胺等。陽離子絮凝劑不僅(jin) 可以通過電荷中和、架橋機理使 膠體(ti) 粒子絮凝，而且還可以與(yu) 帶負電荷的溶解物進行反應，生成不溶性的鹽。它對有機物 和無機物都有很好的淨化作用,使用的pH值範圍寬，用量少、毒性小，是絮凝劑研發的熱 點。
(4)兩(liang) 性型
用作絮凝劑的兩(liang) 性高分子因具有適用於(yu) 陰、陽離子共存的汙染體(ti) 係、pH值適用範 圍寬及抗鹽性好等應用特點而成為(wei) 國內(nei) 外的研究熱點。聚丙烯酰胺類兩(liang) 性高分子是其中 的重要產(chan) 品。聚丙烯酰胺888电子游戏官网改性聚丙烯酰胺的製備及應用，該類兩(liang) 性高分子水處理劑的品種很多，其陰離子基團通常有羧基、硫酸基 或磷酸基，陽離子基團通常有季銨鹽基、啦啶離子基或喹啉離子基。陰離子基團可以通 過酰胺基水解製得，也可以通過酰胺基的反應接枝聚合上去，陽離子基團一般是通過接 枝獲得。
1.2.3絮凝劑的發展現狀及趨勢
絮凝技術已經成為(wei) 當今水處理行業(ye) 中十分重要的技術，而絮凝劑作為(wei) 該技術核心起 著越來越重要的作用。絮凝劑將在以下幾個(ge) 領域呈現出好的前景。
(1)陽離子絮凝劑，因其優(you) 良的絮凝性能,將受到更大的重視；
(2)絮凝劑微乳液型產(chan) 品作為(wei) 較為(wei) 理想的產(chan) 品，由於(yu) 其貯存穩定性好、速溶等優(you) 點將 是絮凝劑研發領域熱門方向之一；
(3)天然高分子改性絮凝劑是一種無毒、廉價(jia) 、絮凝性能良好的絮凝劑，迎合了綠色 化學的發展思路,將是今後的主要發展方向；
(4)水包水型絮凝劑產(chan) 品是一種嶄新的產(chan) 品，使用時不會(hui) 產(chan) 生二次汙染，具有十分誘 人的前景。但其主要技術均處於(yu) 保密階段，且不很成熟，這給該領域的研究留出了發展的 空間。
當前我國水處理藥劑的生產(chan) 正麵臨(lin) 著嚴(yan) 峻的挑戰，一是來自H外絮凝劑的競爭(zheng) 越來 越激烈，二是人們(men) 對環境質量的客觀要求也越來越嚴(yan) ，新型絮凝劑的開發研究己顯得十 分重要。尤其是有機高分子絮凝劑，它以用量少，絮凝速度快，受共存鹽類、pH值及 溫度影響小，生成汙泥量少而易處理，對節約用水、強化廢水處理和回用有重要的作用， 天然有機高分子絮凝劑以其優(you) 良的絮凝性、不致病性及安全性、可生物降解性，正引起 世人的高度重視。合成有機高分子絮凝劑雖然具有良好的絮凝性能，但由於(yu) 殘留單體(ti) 毒 性，限製了它的食品加工、給水處理及發酵工業(ye) 等方麵的發展。今後應優(you) 化開發無毒有 機高分子絮凝劑的合成工藝，從(cong) 而使開發的新產(chan) 品效果更好，成本更低，應用麵更廣。天 然高分子改性陽離子型絮凝劑，具有優(you) 良的絮凝性、不致病性及安全性、可生物降解性， 正引起世人的普遍關(guan) 注,根據我國國情，開發天然高分子絮凝劑是大有前途的.
1.3聚丙烯酰胺絮凝劑
聚丙稀酸胺(Polyacrylamide簡稱PAM)是一種水溶性高分子助劑，具有增稠、絮凝、 助沉和穩定膠體(ti) 等功能，被廣泛用於(yu) 采油、礦業(ye) 、造紙、塗料、環保及醫學生物等方麵， 在選礦、煤炭及汙水處理方麵作為(wei) 絮凝劑使用,具有不可替代的作用。目前國內(nei) 生產(chan) 能 力不足10萬(wan) t/a,需求量在15萬(wan) t左右，還需要大量進。PAM生產(chan) 成本較高，產(chan) 品價(jia) 格亦 較高,影響了 PAM作為(wei) 絮凝劑的廣泛使用。作為(wei) 絮凝劑使用的PAM除了要求分子量大、 溶解速度快以外,還要求合成工藝簡單易操作、成本價(jia) 格較低等。聚丙烯酰胺的用途在 很大程度上取決(jue) 於(yu) 丙烯酰胺係列聚合物的化學組成和相對分子質量。例如，高相對分子 質量聚丙烯酰胺在汙水處理中作為(wei) 絮凝劑，因其用量少、絮凝效果好以及沉澱過濾快等 優(you) 點而倍受關(guan) 注。
1.3.1聚丙烯酰胺的合成方法
PAM按其在水溶液中基團的電性可分為(wei) 非離子型、陰離子型和陽離子型，但無論是 哪種類型的PAM，均是由丙烯酰胺(Acrylamide簡稱AM)單體(ti) 通過自由基聚合而成的 均聚物或共聚物。其合成方法有均相水溶液聚合、反相乳液聚合和反相懸浮聚合等。按 AM自由基引發的方式又可分為(wei) 化學引發聚合[151、輻射聚合和UV光聚合等。
(1)均相水溶液聚合
均相水溶液聚合[16]是將單體(ti) AM和引發劑溶解在水中進行的聚合反應。是聚丙烯 酰胺工業(ye) 生產(chan) 最早、國內(nei) 用得最多的方法，有膠體(ti) 和粉狀產(chan) 品，其膠體(ti) 采用8 %〜10 %AM的低濃度或20 %〜30 %AM的中濃度水溶液在引發劑作用下直接聚合而得，幹燥
後可得粉狀產(chan) 品，水解可得陰離子PAM。該法具有安全、工藝設備簡單、對環境汙染 小等優(you) 點，一直是聚丙烯酰胺生產(chan) 的主要方法。對其合成工藝中引發體(ti) 係、介質pH、 添加劑和溫度等影響因素已有深入研究，其中新型引發體(ti) 係的開發研究是丙烯酰胺水溶 液聚合發展的方向，工藝上的改進有采用快速移走反應熱以利於(yu) 提高聚合物的分子量和 水溶性，如采用釜外聚合、小規模聚合、帶式聚合等。
(2)反相乳液聚合和反相懸浮聚合
反相乳液聚合法1161是將AM單體(ti) 水溶液借助W/O型乳化劑分散在油的連續介質 中，在引發劑的作用下進行乳液聚合，形成穩定的PAM膠乳產(chan) 品，經共沸蒸餾脫水後 可得粉狀PAM。該法聚合反應是在分散於(yu) 油相中的AM微粒中進行，故聚合過程中散 熱均勻，反應體(ti) 係平穩易控製，適合於(yu) 製備高分子量且分子量分布窄的PAM膠乳或幹 粉型產(chan) 品。反相懸浮聚合與(yu) 反相乳液聚合有許多相同之處，關(guan) 鍵在於(yu) 分散相粒子尺寸大 小的控製。決(jue) 定粒徑大小的是攪拌、分散穩定劑(種類、用量）和AM濃度等。用此法 可製得分子量高、速溶的PAM珠狀物，但由於(yu) 使用了有機或無機分散穩定劑，使PAM 的純度受到影響。.
(3)化學引發體(ti) 係
化學引發體(ti) 係，其組分可以是無機或有機化合物，性質有水溶性或油溶性。如前所 述的水溶液聚合、反相乳液聚合和反相懸浮聚合等都可采用化學引發聚合。化學引發聚 合是通過化學引發劑熱分解或氧化-還原反應產(chan) 生自由基引發單體(ti) 反應，也是自由基引 發的聚合。在丙烯酰胺的水溶液聚合反應中，引發劑的作用至關(guan) 重要，它在很大程度上 決(jue) 定了聚合反應後得到產(chan) 物的分子量、產(chan) 率和單體(ti) 殘留量等[171。最常采用的引發劑有過 氧化物和偶氮化物，在過氧化物中加入少量還原劑就組成了氧化還原引發體(ti) 係，它是丙 烯酰胺聚合反應中應用最為(wei) 廣泛的引發劑體(ti) 係，可分為(wei) 過硫酸鹽、有機過氧化物、多電 子轉移的氧化還原體(ti) 係和非過氧化物體(ti) 係四大類118]。目前國內(nei) 外的研究工作也大多集中 於(yu) 此。
1.3.2陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑
陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑[19]是一類高分子聚電解質，其水溶液帶正電荷，它可與(yu) 水中帶負電荷微粒起中和及吸附架橋作用，使體(ti) 係中的微粒脫穩、絮凝，從(cong) 而有利於(yu) 沉 降和過濾脫水，並且具有脫色功能，更適合於(yu) 有機質含量高的廢水如染色、造紙、紙張、 食品、水產(chan) 品加工等工業(ye) 廢水，以及城市汙水處理工藝中的汙泥脫水等。近年來，CPAM 的發展越來越快，已約占絮凝劑總量的60%。特別是其共聚型產(chan) 品因電荷度可控、電荷 分布均勻、製造工藝簡單而備受矚目l2e]。70年代以來，日、美、英、法等國家的陽離 子型絮凝劑的研製開發出現了明顯的增長趨勢。在廢水處理中大量使用了陽離子型絮凝 劑。近幾年來，曰、美等國家陽離子絮凝劑己占合成絮凝劑的總量的60%，且每年仍 以10%以上的速度增長。
在國外已開發引用的陽離子型高分子絮凝劑中，888电子游戏官网絮凝劑占重要的 地位。在早期，其陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑的主導產(chan) 品為(wei) 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯 化銨（DMC)與(yu) 丙烯酰胺（AM)的共聚係列產(chan) 品，而在汙水處理廠的汙泥脫水設備從(cong) 帶式壓濾機轉變為(wei) 以高速離心機、擠壓機等為(wei) 主的情況下，對絮團的機械強度就有了更 高的有求，因而DMC係列的產(chan) 品已經不能滿足要求[21]。由於(yu) 丙烯酰氧乙基三甲基氯 化銨（AETMAC)與(yu) AM的共聚物P (AETMAC-AM)的分子鏈比較柔順、具有彈性， 分子鏈上沒有2-甲基，因而親(qin) 水性比較好。所以，其絮凝後所產(chan) 生的絮團在擠出多餘(yu) 的 水分後仍具有一定的彈性，強度好，絮團擠碎後能重新凝集，能很好的經受機械力的作 用完成脫水過程。並且，該類產(chan) 品以相對分子質量較高、電荷分布均勻等特點優(you) 於(yu) 其它 陽離子聚丙烯共聚物[22l23]。因此，AETMAC係列產(chan) 品逐漸代替DMC係列產(chan) 品成為(wei) 主 導產(chan) 品[24]。
在我國水處理所使用的絮凝劑中，聚丙烯酰胺占其總量的一半，處主要位置。而對 CPAM的研究起步較晚，並且隻研究了由DMC、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯（DM)及 二甲基二烯基氯化銨（DMDAAC)與(yu) AM共聚製備的CPAM,但這些CPAM在性能上 遠不如P (AETMAC-AM)。而且，至今達到工業(ye) 化水平的很少。因此，我國在CPAM 方麵的研究與(yu) 國外研究水平的存在著明顯差異[25~27]。
同時，888电子游戏官网的發展呈現以下趨勢：在888电子游戏官网類絮凝劑中， 由於(yu) DMDAAC聚合物具有高效無毒，正電荷密度高，價(jia) 格低廉等特點，所以應重點開 展AM與(yu) DJC的聚合研究，優(you) 化合成工藝，尋找產(chan) 品最佳適用條件以及與(yu) 其它化學試 劑配合等方麵的研究，從(cong) 而使開發的產(chan) 品效果更好，成本更低，應用麵更廣。反相懸浮 聚合[28>29]和反相微浮液聚合方法正在興(xing) 起。其優(you) 點明顯，但也存在一些缺點，產(chan) 品性能 受乳化劑的影響較大[3(K31]。因此，應進一步開展乳化劑選擇的開發和應用研究。應充分 利用天然高分子資源，開發出更多高效、無毒、價(jia) 廉的天然髙分子改性陽離子絮凝劑，
並進行應用研究，以確定在水處理中的最佳工藝條件和應用範圍[32>331。
1.3.3聚丙烯酰胺的改性
聚丙烯酰胺(PAM)是一種線性水溶性高分子，其衍生物可以用作絮凝劑、增稠劑、紙 張增強劑、造紙助留助濾劑以及液體(ti) 的減阻劑等，廣泛應用於(yu) 水處理、造紙等領域。為(wei) 了取得更好應用效果，人們(men) 研究了用天然高分子對丙烯酰胺進行改性，通過改性製得一 些性能優(you) 良的係列產(chan) 品。常用的改性方法是接枝共聚和交聯，研究得較多的天然高分子 有澱粉、纖維素、殼聚糖|381。國內(nei) 外研究用這3種天然材料對內(nei) 烯酰胺進行改性已得了 較大的進展，並且在一些領域取得了較好的應用效果[34]。
(1)丙烯酰胺與(yu) 澱粉接枝共聚
早期，研究較多的是在水或水-有機溶劑中用預幅射法使澱粉與(yu) 丙烯酰胺接枝，並且 形成大規模的製備方法。隨著單體(ti) 與(yu) 澱粉配比的增加，接枝產(chan) 物中的澱粉含量也提高。 當單體(ti) 與(yu) 澱粉的摩爾比為(wei) 1 : 1時，在劑量為(wei) (115〜2)xl(T2Mgy幅射下，聚丙烯酰胺的 含量可達25%。在水介質中。同時幅射法比預輻射法會(hui) 產(chan) 生更多的未參加接枝的聚丙烯 酰胺。
澱粉和聚丙烯酰胺都是常用的造紙助劑，聚丙烯酰胺具有用量少、效果好的優(you) 點， 而澱粉來源豐(feng) 富，價(jia) 格低廉。它們(men) 單獨使用時易引起紙頁強度下降。利用澱粉[35~37]與(yu) 丙 烯酰胺接枝共聚物中的羥基與(yu) 紙頁纖維素的羥基形成氫鍵，可增加紙頁纖維間鍵的數 目，提高紙頁中纖維間結合力，達到提高紙頁強度的目的[38]。研究表明，澱粉含量為(wei) 15%〜20%的澱粉-丙烯酰胺接枝共聚物的增強效果優(you) 於(yu) 單獨使用丙烯酰胺或澱粉，且價(jia) 格比聚丙烯酰胺便宜。_
(2)丙烯酰胺與(yu) 纖維素的接枝共聚
在纖維素上接枝丙烯酰胺早有報道。以髙碘酸鈉-硼氫化鈉或次氯酸鈉處理後的棉 短絨在鹽引發下與(yu) 丙烯酰胺接枝共聚，發現接枝速率隨體(ti) 係中羥基含量的增加而變快。 有人研究了由S208-引發丙烯酰胺與(yu) 甲基纖維接枝。結果表明，隨著引發劑濃度的增大， 接枝率增加，當引發劑濃度為(wei) SnXH^mol/U時接枝產(chan) 率達最高。纖維素與(yu) 丙烯酰胺接 枝共聚時，可能產(chan) 生丙烯酰胺均聚物，文獻報道添加少量二乙烯基單體(ti) 進行交聯 並利用惰性溶劑作為(wei) 反應介質，可以達到減少均聚物的目的。
(3)殼聚糖與(yu) 聚丙烯酰胺交聯
近年來國內(nei) 外對殼聚糖這一天然資源的研究開發日益活躍，特別是在造紙工業(ye) 中研 究應用殼聚糖作造紙助劑方麵的報道較多。殼聚糖的化學結構式與(yu) 纖維素相似，溶解時 采用的酸性介質與(yu) 紙機紙時的酸性介質相近。殼聚糖的成膜性和化學結構特性可以使紙 張纖維間耐水性鍵得到加固，從(cong) 而使紙張表麵強度和內(nei) 在強度提高，並提高表麵平滑度 和抗水性[46,47]。如紙麵用1%殼聚糖處理後，紙張的抗撕力強度和耐性大大加強，但不影
響紙張的光澤度。
1.4本文的主要研究內(nei) 容
有機高分子絮凝劑優(you) 點很多，如投藥量少，形成的礬花比較大，沉降速度快、處理 時間短、產(chan) 生的汙泥容易處理等[48~51]。本文通過合成一係列適用於(yu) 處理濁液和印染廢水 的新型、高效的多功能、高分子有機絮凝劑，以解決(jue) 這類廢水的處理難題。通過對濁液 和印染廢水的一係列實驗確定最佳絮凝條件，最後還用該絮凝劑對其他廢水做了絮凝效 果實驗。
本文的研究內(nei) 容包括：
1)係統分析和論述絮凝劑、絮凝理論和絮凝技術的研究進展。
2)聚丙烯酰胺、888电子游戏官网及改性聚丙烯酰胺的製備，包括製備方法、製 備原理、最佳工藝條件試驗等。
3)聚丙烯酰胺、888电子游戏官网及改性聚丙烯酰胺對濁液、印染廢水的處理研 究並比較其處理效果。
4)將處理效果最好的絮凝劑用於(yu) 洗煤廢水的處理。
5)對實驗機理進行探討。