随着社会的进步与公众环保意识的增强,水污染的治理越来越受到重视。在众多处理方法中,絮凝沉淀法因其成本低,用途广等优势得到了国内外的广泛应用。有机高分子絮凝剂与无机高分子絮凝剂是目前絮凝剂产品的主流。有机絮凝剂中的阳离子絮凝剂可以通过电中和以及吸附架桥等作用使胶体颗粒和污染物脱除,因此受到了国内外科研人员的重视。阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为聚丙烯酰胺絮凝剂的一种衍生物,具有分子量高,分子链柔软,溶解性能好等特点,用途较为广泛。改性法与共聚法是生产阳离子聚丙烯酰胺的两种方法。改性法主要有霍夫曼降级法、胺甲基化法、曼奇尼反应等,这些方法制得的产品分子量不高,而且操作复杂,难以大规模生产;传统的共聚法多为热引发二元共聚,在引发剂的作用下使丙烯酰胺与阳离子单体发生共聚,起始温度高,能耗大,操作复杂等缺点难以克服。光敏引发聚合是近期兴起的一种聚合方法,在紫外光与引发剂的共同作用下进行聚合,具有产品性能好,节能环保,便于操作等优点。同时三元共聚有效解决了生产成本高,反应难以控制等缺点。本文采用紫外光敏引发等方法,使用V-50作为引发剂,通过水溶液聚合法生产出了三元共聚阳离子聚丙烯酰胺产品P(DMC-AM-DAC)。反应在光照强度为0.656mw·cm-2、光敏引发剂浓度为0.175g/L、单体浓度为350g/L、n(DMC):n(DAC):n(AM)=6:14:80、引发温度为 21℃、助Ⅰ浓度为 0.5g/L、助剂Ⅱ浓度为255mg/L、pH值为6的最佳条件下,生产出了分子量大于1300万,溶解时间小于30分钟,阳离子度大于16%,固含量高于95%,单体残留量小于0.08%的高性能产品,通过与非离子聚丙烯酰胺与二元共聚阳离子聚丙烯酰胺的使用对比验证了其优异的性能。分别使用两种阳离子单体与丙烯酰胺进行共聚合反应,在转化率较低的情况下,进行了动力学与竞聚率的测定。通过对比两种阳离子单体的在竞聚率与动力学中的数据分析了其各自在三元共聚反应中的作用。以光敏引发为基础设计了一型光敏引发CPAM产品的生产装置。装置以不锈钢为主要生产原料。内部设有反应容器与紫外光源,光源高度可调,外有观察口与密闭装置。具有外形美观,操作简便,产量大,能耗低的特点,适应大规模生产。