1、水污染處理是控制環(huán)境污染和解決水資源短缺的重要問題之一,其中工業(yè)污水處理具有重要意義。目前由于水處理方法有限,工業(yè)污水中難溶性有機污染物一直是工業(yè)水處理中一大難題。其中,難溶性有機工業(yè)污水使用常規(guī)的水處理方法不能得到明顯的去除效果,特別是近年來國家對工業(yè)污水處理的嚴(yán)格要求,大多工業(yè)生產(chǎn)排放的的污水難以達到排放標(biāo)準(zhǔn)。本文針對難溶性有機污染物在水中的分散特性和治理要求,結(jié)合絮凝沉降處理法的優(yōu)點,以多烯多胺為接枝基團制備了陽離子絮凝劑,通過利

2、用接枝基團的靜電引力和絮凝劑的絮凝作用,研究了該類絮凝劑處理難溶性有機工業(yè)廢水的性能與過程,以期獲得有機廢水治理的新材料、新方法。
　　本文的基本思路是針對難溶性有機污染物在水中以微乳液滴的形態(tài)存在,具有電性質(zhì),以常用聚丙烯酰胺絮凝劑(PAM)結(jié)構(gòu)長鏈為骨架,以乙二胺(1,2-Ethanediamine)、二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)分子為接枝基團,在甲醛的參與下,按照曼尼奇(Mannich)反應(yīng)接枝三類基團于聚

3、丙烯酰胺骨架上,獲得了不同胺離子性質(zhì)的乙二胺接枝(EPAM)、二乙烯三胺接枝(DPAM)、三乙烯四胺接枝(TPAM)三種絮凝劑。這三種多烯多胺接枝絮凝劑可通過水解陽離子化,得到多個胺基團的胺化接枝陽離子絮凝劑,因此該類絮凝劑具有靜電結(jié)合性質(zhì)和絮凝雙重功能,進而獲得具有從水中去除難溶性有機污染物新的性能的材料和方法。
　　本文的主要研究內(nèi)容是:(1)詳細(xì)研究了三種多烯多胺接枝絮凝劑的制備方法和條件。通過單因素優(yōu)化法考查了三種多烯多胺

4、接枝絮凝劑合成條件—投料配比、溫度、pH、反應(yīng)時間對合成的影響,確定了最佳合成工藝參數(shù)。在最佳條件下,EPAM和DPAM接枝率可達60％左右,TPAM的接枝率為40%左右。
　　(2)使用紅外光譜對接枝絮凝劑進行結(jié)構(gòu)鑒別,證實乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺接枝基團以共價鍵的方式接枝在聚丙烯酰胺中的酰胺基團上。研究了合成多烯多胺絮凝劑的水處理性能。采用絮凝處理高濁度水的方式,評價了合成的三種接枝絮凝劑絮凝性能,實驗結(jié)果表明,三種絮凝

5、劑均具有良好的去濁能力,證實該類絮凝劑具有聚丙烯酰胺絮凝劑的絮凝沉降性能和具有陽離子基團的靜電捕捉性能。其中EPAM可以將原濁度為624.909度的水樣降為108.364度,去濁率為82%;DPAM可以將原濁度為624.909度的水樣降為81.818度,去濁率達87%;TPAM可以將原濁度為624.909度的水樣降為101.818度,去濁率為82%。DPAM的處理性能要優(yōu)于EPAM和TPAM。
　　(3)以苯、煤油為有機污染物,模

6、擬含芳香烴類、直鏈烴類有機污水,研究了多烯多胺接枝絮凝劑處理有機污水的性能。通過改變絮凝劑、高嶺土的加入量、溶液pH、沉降時間、水力條件等影響絮凝效果的因素,考察了這三種絮凝劑的水處理性能。實驗結(jié)果表明:這三種絮凝劑均具有優(yōu)良的處理有機工業(yè)污水的性能,在最佳處理條件下,EPAM可以將原COD為450.326mg/L的含苯廢水,經(jīng)處理后剩余COD為66.502mg/L,去除率達到了88.44%;對于含烴廢水為695.060mg/L,處理后

7、剩余COD為65.990mg/L,去除率達到了90.19%。DPAM可以將原含苯污水COD約為700.56mg/L降解到15.265mg/L,去除率達98%;將含烴污水的COD約為295.188mg/L降解到31.962mg/L,去除率達到了89.2%。TPAM可以將含苯污水的COD約為455.495mg/L降解到24.530,去除率達94.62%%;將含烴污水的COD約為478.660mg/L降解到222.844mg/L,去除率達到了

8、53.44%。大部分達到了國家污水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)(COD≤100mg/L)。通過無機—有機復(fù)配、有機—有機復(fù)配處理含苯、含烴廢水實驗,證實有機—有機復(fù)配要優(yōu)于單一絮凝劑的處理效果。
　　(4)以榆林市科技局項目為依托,榆林某焦化廠和韓城某洗煤廠的水樣為實例,以COD和色度為評價指標(biāo),研究了合成三種接枝絮凝劑處理實際水樣的性能,通過實驗證實:合成接枝絮凝劑對榆林某焦化廠水樣具有良好的處理效能。使用三乙烯四胺接枝絮凝劑可以將透光率為

9、3.1%的污水,經(jīng)處理后透光率最大達到96.9%;可以將COD濃度為306.471mg/L降為122.488mg/L,去除率最好達到了60.03%。合成接枝絮凝劑對韓城某洗煤廠水樣具有良好的處理效能。使用無機與有機絮凝劑復(fù)配在一起去除洗煤廢水水樣時,可以將原水COD為2142.976mg/L降低為39.7mg/L,去除率達到98.14%,將原水透光率由9.8%升高到99.7%。
　　本課題的創(chuàng)新點在于制備了一類多烯多胺接枝絮凝劑,