淀粉废水处理絮凝剂的合成研究

第２９卷第４期２０１９年１２月陕西国防工业职业技术学院学报JournalofShaanxiInstituteofTechnologyVol表１不同合成工艺的PAM产品对比合成工艺产品形态性能对比水溶液聚合粉剂优:固含量和相对分子量高、储存运输方便,保质期较长缺:不易溶解、后处理过程复杂、成本较高、污染严重水溶胶优:产品分子量高、过程简单、环保型较好,投资较低缺:固含量低、储存运输麻烦且成本高反相悬浮聚合颗粒优:体系热量容易控制缺:产品颗粒度大,使其应用受限反相乳液聚合油包水型乳液优:体系热量易控、溶解快、分子量高、保质期长缺:不易运输、成本高、含有机溶剂污染大粉剂优:固含量较高、储存运输方便缺:产品干燥和粉末化过程能耗大、费用高分散聚合水包水型乳液优:产物低粘度、高固含量、分高子量、溶解迅速、绿色安全缺:储存运输麻烦、产品稳定性差本文以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)作为单体、聚乙二醇(PEG)为分散稳定剂,在过硫酸铵Ｇ亚硫酸氢钠引发体系作用下,采用分散聚合法,合成一种稳定的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)絮凝剂;以户县国维淀粉厂排放的淀粉废水为例,进一步探讨CPAM絮凝剂对玉米淀粉废水的处理效果,为CPAM应用于玉米淀粉废水处理提供依据.２实验部分２．１主要试剂和仪器实验所用主要试剂和仪器分别见表２和表３.表２实验试剂名称等级生产厂家AM分析纯天津市科密欧化学试剂有限公司DMC７５wt．％上海麦克林生物科技有限公司PEGＧ２００００进口分装成都市科龙化工试剂厂APS分析纯天津市科密欧化学试剂有限公司SB分析纯天津市科密欧化学试剂有限公司高岭土分析纯天津市科密欧化学试剂有限公司２．２实验步骤２．２．１阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液的合成实验步骤及方案如图１所示.表３实验仪器名称生产厂家HX５０２２电子天平慈溪市天东衡器厂JJＧ１型定时电动搅拌器江苏省金坛市正基仪器有限公司KW系列恒温水浴锅上海必尔得仪器实业有限公司２５０ml四口烧瓶重庆昌元化工有限公司球型冷凝管重庆昌元化工有限公司CJＧ７８１磁力搅拌器金坛市大地自动化仪器厂７５４型紫外可见光分光光度计上海菁华科技仪器有限公司图１实验步骤及方案２．２．２CPAM产品絮凝的性能测试首先,在烧杯中加入１００mL水,再向水中加１g高岭土并搅拌均匀,接着将一定量CPAM乳液用蒸馏水稀释过后加入烧杯,搅拌均匀后静置３０min,移取上层清液,用紫外分光光度计测定吸光度A.吸光度A越小絮凝效果越好.３絮凝效果分析与讨论通过对乳液絮凝性能测试发现,无论CPAM絮凝剂的量过多或过少,絮凝效果都不明显.这是因为加入少量CPAM时,分子太少不能附着在高岭土表面,无法起到絮凝作用;随着絮凝剂加入量的增大,高岭土迅速沉降,絮团明显增大,说明絮凝剂CPAM分子可以较好地附着在高岭土表面,絮凝效果良好.但是继续增大絮凝剂浓度时,高岭土反而不利于沉降.这是因为胶体颗粒表面的大量高分子物质形成了空间稳定作用,阻止了架桥结构的形成,不利于絮凝.因此,为了保证絮凝效果,在絮凝过程中,控制好絮凝剂的加入量是很有必要的.测试中还发现,搅拌速率及搅拌时长也会影响絮凝效果.短时间进行低速搅拌时,絮凝剂分子无法均匀分布在体系中;而长时间进行高速搅拌时,形成的絮体太小,很不稳定.因此,要提高絮凝剂的絮凝效果,一定要选择合适的搅拌速度及搅拌时间.０４陕西国防工业职业技术学院学报４结语结果表明:经过优选的CPAM乳液絮凝效果良好.随着乳液使用量的增大,絮凝效果先变好后变差;合适的搅拌速度和搅拌时间才能达到较好的絮凝效果.TheStudyonSynthesisofFlocculantforStarchWasteＧwaterTreatmentYANGBo(ShaanxiInstituteofTechnologyXi’anShaanxi７１０３００)Abstract:Inthispaper,thepresentsituationanddevelopmenttrendofstarchwasteＧwatertreatmentareinＧtroduced,andtheresearchmethodsofcationicpolyacrylamide(CPAM)flocculantsynthesizedbydisperＧsionpolymerizationaredescribed．Cationicpolyacrylamide((CPAM))waterＧinＧwateremulsionispreparedbydispersionpolymerizationofacrylamide(AM)andmethacrylicethyltrimethylammoniumchloride(DMC)withpolyethyleneglycol２０００