水溶性高分子在环境水相中若干实验研究

论文摘要

为了了解水溶性高分子的溶液特性及与其他物质的相互作用,本研究选取阴离子聚丙烯酰胺（HPAM）作为研究对象,通过粘度和电导率两个参数研究HPAM的水溶液及盐溶液特性。本研究还配制了两种不同浓度的HPAM模拟水溶液（200mg/l和400mg/l）,采用铝盐（AlCl3、PAC）和铁盐絮凝剂（FeCl3、PFS）进行絮凝实验,测定了上清液剩余HPAM浓度,剩余絮凝剂的浓度,粘度,电导率和pH值以评价HPAM水溶液的絮凝效果。 本文研究了不同温度下的HPAM水溶液粘度和电导率的变化情况。研究发现在同一温度下体系的电导率和粘度与浓度呈良好的线性关系。粘度η随温度的变化关系符合lnη=△E/R×1/T+B,电导率к随温度的变化关系符合lnκ=Ea/R×1/T+B。同时得到了不同浓度溶液的粘度活化能和电导活化能。 本文还研究了HPAM与四种无机絮凝剂的相互作用特性。HPAM初始浓度400mg/l时最佳絮凝剂投加量基本上是200mg/l时的2倍,上清液中pH值只与絮凝剂类型有关,与HPAM初始浓度关系不大。对于200mg/lHPAM溶液,随着AlCl3、PFS投加量增加,HPAM剩余浓度先减少,然后变化不大。而PAC、FeCl3投加量增加,HPAM剩余浓度先减少后增加,水溶液中HPAM剩余浓度存在一个最小值。对于400mg/lHPAM溶液,随着AlCl3、FeCl3、PFS投加量增加,HPAM剩余浓度先减少,然后变化不大。只有PAC随着投加量增加,HPAM剩余浓度先减少后增加,水溶液中HPAM剩余浓度存在一个最小值。这四种絮凝剂均可有效地去除水中的HPAM,絮凝后上清液粘度基本接近于清水粘度。AlCl3可产生团状絮体,密实,沉降性能好,而PAC、FeCl3、PFS絮凝后絮体呈片状,不易沉降,且FeCl3、PFS加入后增加了水体中的色度,不利于后续处理。通过对絮凝效果的分析比较发现,絮凝法可以有效地去除污水中的HPAM,推荐使用AlCl3絮凝剂。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 水溶性高分子的水溶液特性
• 1.1.1 水溶性高分子的分类
• 1.2.1 水溶液高分子的性能
• 1.2 聚丙烯酰胺研究进展及应用
• 1.2.1 聚丙烯酰胺的物理性质
• 1.2.2 聚丙烯酰胺的化学性质
• 1.2.3 聚丙烯酰胺的合成
• 1.2.4 絮凝的影响因素
• 1.2.5 聚丙烯酰胺水溶液的降解
• 1.2.6 聚丙烯酰胺的毒性
• 1.2.7 聚丙烯酰胺的应用
• 1.2.8 聚丙烯酰胺与环境
• 2 实验部分
• 2.1 实验目的
• 2.2 实验内容
• 2.3 实验仪器及药品
• 2.3.1 实验仪器
• 2.3.2 实验药品
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 溶液的配制
• 2.4.2 絮凝实验
• 2.4.3 粘度的测量
• 2.4.4 电导率的测定
• 2.4.5 PAM浓度的测定
• 3+浓度的测定'>2.4.6 Al³⁺浓度的测定
• 3+浓度的测定'>2.4.7 Fe³⁺浓度的测定
• 2.4.8 PAM水解度的测定
• 3 聚丙烯酰胺水溶液的物化特性
• 3.1 温度对HPAM水溶液粘度的影响
• 3.2 温度对HPAM水溶液电导率的影响
• 3.3 HPAM盐溶液粘度的变化
• 3.4 温度对HPAM溶液特性粘数的影响
• 3.5 小结
• 4 PAM与无机絮凝剂的相互作用
• 3絮凝HPAM'>4.1 AlCl₃絮凝HPAM
• 4.1.1 HPAM 200mg/l时的絮凝效果
• 4.1.2 HPAM 400mg/l时的絮凝效果
• 3絮凝HPAM'>4.2 FeCl₃絮凝HPAM
• 4.2.1 HPAM 200mg/l时的絮凝效果
• 4.2.2 HPAM 400mg/l时的絮凝效果
• 4.3 PAC絮凝HPAM
• 4.3.1 HPAM 200mg/l时的絮凝效果
• 4.3.2 HPAM 400mg/l时的絮凝效果
• 4.4 PFS絮凝HPAM
• 4.4.1 HPAM 200mg/l时的絮凝效果
• 4.4.2 HPAM 400mg/l时的絮凝效果
• 4.5 小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 附录A 实验方法
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢
• 大连理工大学学位论文版权使用授权书