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本论文综述了絮凝剂的种类及发展现状,详细介绍了阳离子有机高分子絮凝剂的研究现状及二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物——PDA在相关行业的应用。鉴于国内外有机高分子絮凝剂研制与实际应用情况,在所有水处理领域,并不是絮凝剂的分子量越高越好,而是跟絮凝剂的分子结构有关。因此本文采用季戊四醇-过硫酸铵为氧化还原引发体系,在聚合理论的基础上,引发丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)自由基共聚合,合成了一种新型结构的星形阳离子型聚丙烯酰胺(star-P(AM-DMDAAC)),并用~1H-NMR进行了结构表征。通过测定溶液特性粘数(从而计算出粘均相对分子量)和阳离子度,在单因素实验的基础上,讨论了聚合温度、引发剂用量、单体总含量、单体配比、单体起始比、pH值、尿素等多种因素对聚合过程及产物的影响,符合一般自由基共聚合反应的规律。从絮凝剂对分子量(特性粘数)和阳离子度的要求出发,兼顾转化率指标,通过正交试验选择最佳共聚合条件如下:引发剂用量:1wt‰;聚合温度:35℃;单体浓度30wt%;单体配比(AM:DMDAAC):4.5:1;起始比(AM:DMDAAC):1:2;pH:7.5;尿素:2wt%。在此聚合条件下,聚合物粘均分子量达到418.3万,转化率达到98.7%,阳离子度达到16.7%。通过对产品性能测试方法的分析研究,得出产品粘均相对分子量在溶解中受搅拌速度、温度的影响较大,搅拌速度大于250r/min,温度大于40℃时产品的粘均相对分子量急剧下降,在适宜的搅拌速度及温度下溶解的产品溶液,在对其增加搅拌速度或者升高温度对产品粘均分子量影响甚微;测试单体的转化率及阳离子度时,溶液浓度需小于50mg/L,此时高分子聚合物在水溶液中已经达到了完全伸展的状态,在此范围内滴定结果才能反映阳离子聚合物分子链段上阳离子的真实情况。将本文合成的星形结构阳离子型聚丙烯酰胺用于昆明市第四污水处理厂的活性污泥(含水率99.3%)脱水,分别考察了分子量、用量、阳离子度、pH值及温度对产品絮凝脱水效果的影响,并以实验自制产品为研究对象,考察了有机高分子絮凝剂使用前母液放置时间对其絮凝脱水能力的影响,发现絮凝剂母液放置5h左右有利于絮凝脱水能力的增加。本文还将产品与市售直线型PDA在各自的最佳用量条件下处理同种活性污泥,发现星形结构的PDA产品处理污泥的性能优于市售直线型PDA。