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絮凝技术是目前国内外水厂普遍采用的一种水处理技术,絮凝剂絮凝效果的好坏直接决定后续处理单元的运行工况、处理费用和最终出水水质。因而寻找一种新型、高效的絮凝剂对水处理具有重要的意义。 论文采用原位聚合法,以过硫酸铵为引发剂,合成了新型聚合氯化铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PAC-PDMDAAC)有机-无机杂化高分子絮凝剂。通过对杂化絮凝剂的特性粘度以及处理嘉陵江水样余浊的比较,考查了DMDAAC单体质量分数、引发剂用量、反应温度以及反应时间对杂化絮凝剂合成的影响。结果表明PAC-PDMDAAC杂化高分子絮凝剂的最佳合成条件为:单体质量分数30％,引发剂质量分数0.7%,反应温度60℃,反应时间5h。红外光谱(FTIR),热重分析(TGA)分析表明,杂化聚合物PDMDAAC链端有-SO42-离子存在,其与带正电荷的羟基铝粒子以离子键形式键合;扫描电镜(SEM)研究了杂化絮凝剂PAC-PDMDAAC的外貌形态;采用Ferron逐时络合比色法分析了杂化絮凝剂PAC-PDMDAC中铝的形态分布。通过对分散紫染料废水,活性艳红染料废水以及生活污水的絮凝处理,分析了杂化絮凝剂的絮凝机理。 试验结果表明:杂化型PAC-PDMDAAC对分散紫和活性艳红的脱色率要优于PAC和复配型PAC-PDMDAAC;对分散紫脱色的最佳pH为7~12,而对活性艳红的脱色适宜pH为7~9;对分散紫和活性艳红的去除率分别为99%和86.8%。通红外光谱分析表明,杂化型PAC-PDMDAAC可以破坏分散紫的芳香醚键,并与-NH2发生反应;对活性艳红的脱色则是通过杂化絮凝剂的羟基铝粒子以及季铵盐部分与活性艳红染料络合,进而置换-SO3取代Cl-。同时经杂化絮凝剂处理后的两种染料絮体的红外谱图上羟基峰明显加强并且宽化,这是由于聚合羟基铝离子通过电中和作用与染料结合,再通过絮凝剂的吸附架桥能力将分散粒子连在一起。因而电中和作用和吸附架桥原理是杂化絮凝剂处理两种染料的主要脱色机理。 杂化絮凝剂PAC-PDMDAAC用于生活污水处理效果优于PAC和复配型PAC-PDMDAAC,在投药量为100mg/L时,杂化絮凝剂PAC-PDMDAAC对浊度和COD的去除率分别达到93.8%和65%,同时杂化絮凝剂也有较宽的适宜pH范围。在沉降性能上,杂化絮凝剂均要优于PAC和复配型PAC-PDMDAAC。