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论文首先对当前印染工业和造纸工业废水的污染状况,废水的性质及组成进行了简要的介绍,并对其处理技术进行了系统综述。论文重点阐述絮凝法处理原理、条件及其在印染废水和造纸废水脱色处理中的研究进展。同时,论文也对现有絮凝剂的分类及其优缺点进行了阐述。然后,对二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)系列聚合物在国内外的研究及其应用状况进行了评述。
论文的核心内容之一是对聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)的合成进行研究,其内容包括二甲基烯丙基铵的制备、二甲基烯丙基铵的季铵化以及二甲基二烯丙基氯化铵单体的均聚等。论文主要研究了反应温度、反应时间、引发剂浓度以及单体浓度等因素对各阶段产品的影响。研究表明,在密闭条件下,通过半连续反应的方式,将温度控制在5℃,反应时间控制在3.5h左右,pH值控制在9.5~10.5的情况下所得二甲基烯丙基铵的产率最高。以丙酮为溶剂,在45℃下将叔胺回流冷凝9h季铵化制备DADMAC单体的方法为最佳工艺。同时,对无法制备固体DADMAC单体的原因进行了探讨。在不需氮气保护的条件下,于70℃下,pH4.5~5.5,单体浓度为60%,均分别加入占单体质量百分分数1%的过硫酸铵(APS)和乙二胺四乙酸(EDTA)的情况下反应12h,所得PDADMAC的特性粘度最高。
论文对PDADMAC产品应用于高色度、高浊度的印染废水和造纸废水处理中,发现其具有优异的絮凝脱色性能,研究了各种废水的处理条件及其絮凝脱色机理等。并同市场上效果最好的无机高分子絮凝剂聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)以及有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)进行了对比试验,发现其处理效果优于PFS、PAC和PAM。实验发现,PDADMAC能够与PFS、PAC形成协同效应,这为其在工业废水处理上的进一步应用提供了更广阔的前景。