絮凝剂的制备及其在天然橡胶加工废水脱色处理中的应用研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
本文研究了絮凝剂的制备及其在天然橡胶加工废水脱色处理中的应用研究。
     首先,以过硫酸铵为引发剂,十二烷基磺酸钠为乳化剂,以乳液聚合法合成木薯淀粉接枝丙烯酰胺共聚物,实验结果表明:当m(木薯淀粉):m(丙烯酰胺)为1:1.5、反应温度为60℃、引发剂加入量为0.24 g时,单体转化率、接枝率和接枝效率分别为74.7%,69.8%,74.9%;当共聚物的加入量为0.35 g/L时,处理后橡胶废水的吸光度由0.164降为0.073,脱色率为55.5%。通过FTIR、TG和SEM分析,清楚显示了淀粉接枝共聚物与淀粉和PAM在结构上的差异,从而解释了淀粉接枝共聚物比PAM具有更好的絮凝效果的原因。
     其次,考虑到经济和投加量的问题,选用三氯化铁处理橡胶废水,测试无机絮凝剂的絮凝性能,并建立了数学模型;同时还研究了无机高分子絮凝剂PASS的合成。通过正交实验,以脱色率为指标,得出最佳合成条件:铝硅比为1:1、PASS投加量为3ml/L、PH值为7。
     最后,尝试将St-g-AM和PASS合成一种全新的有机-无机复合絮凝剂(PASSSAM),通过单因素分析详细地考查了无机与有机絮凝剂的质量比(A/S)、pH值及其PASSSAM的投加量对橡胶废水的处理效果,结果表明在无机与有机絮凝剂的质量比(A/S)为4、中性条件、PASSSAM加入量为15mg/L时,橡胶废水的脱色率达到93%。
The preparation of flocculant and its application in the decolorizing treatment of nature rubber processing wastewater was studied in this paper.
     Firstly,graft copolymerization of acrylamide onto cassava starch using ammonium persulfate as initiator, sodium dodecyl sulfonate as emulsifier was studied. The effects of the ratio of starch and monomer, reaction temperature and initiator concentration on the graft copolymerization were investigated. Conversion ratio, grafting ratio and graft efficiency were chosen as checking objects. The optimal technology condition obtained from SAS statistic analysis included the ratio of starch and monomer 1:1.5, reaction temperature 60℃, and the dosage of initiator 0.24g.The structure analysis of the graft copolymer was determined by IR. It has some effects on wastewater of rubber treatment, when the amount of graft copolymer is 0.35 g/L, the absorbency decreases from 0.164 to 0.073, and decoloration rate is 55.5%.
     Secondly, considering economic and dosing quantity issues, using ferric chloride as flocculant to take a test on the flocculation performance of inorganic flocculant and the mathematical model was established. Meantime, the preparation of inorganic polymer flocculant PASS was studied. Decoloration rate chosen as checking objects, the optimal technology condition by orthogonal experiment included alumina-silica ratio1:1, the dosage of PASS 3ml/L, PH value 7.
     Lastly, a new type of inorganic-organic composite flocculent PASS SAM was synthesized using St-g-AM and PASS as raw materials. Single factor analysis shows the effect of the mass ratio of inorganic and organic flocculent, PH value, the dosage of PASSSAM to the rubber wastewater in details.The results shows that the decoloration rate reaches 93% under the condition of the mass ratio of inorganic and organic flocculent(A/S)4, PH value 7 and the dosage of PASSSAM 15mg/L.
引文
[1]郑怀礼,龙腾锐,舒型武.论可持续发展战略与水污染控制系统规划.世界科技研究与发展,2001,23(6):26-30
    [2]郑怀礼,袁宗宣,郑泽根.论三峡库区水环境问题和水环境保护对策.重庆建筑大学学报,1999,21(4):91
    [3]国家环保总局,2001年中国环境状况公报,环境保护,2002,(7):3-11
    [4]华南热带作物加工设计研究所,国外橡胶加工资料汇编,1975
    [5]Annual Report of Rubber Research Institute of Malaya,1975
    [6]P. R. Karni et al. The planter 1977, Vol.53, No.619
    [7]尤飞.天然橡胶供需格局与产业形势分析.中国农垦,2005(8)
    [8]王海英,90年代国外天然橡胶加工工厂及其制品厂废水处理情况.热带农业工程,1999年第2期,23-24
    [9]李宗辉,唐文浩.天然橡胶加工废水处理的研究现状与前景.能源与环境,2007,No.1
    [10]唐勤,浅议橡胶废水处理技术.云南环境科学,2003年3月,第22卷
    [11]丁丽,陈美.天然橡胶加工废水处理及综合利用.热带农业科学,2005,5
    [12]冯世骥,天然浓缩胶生产废水处理初探.工程应用,2005,34-37
    [13]汪慧贞,吴俊奇.天然橡胶加工废水处理工艺设计.环境工程,2003.21(2):13-14
    [14]黄和,方日明.标准胶加工废水加水葫芦厌氧处理的研究,中国沼气,1999,17(4):7-9;17
    [15]肖锦,周勤.天然高分子絮凝剂.北京,化学工业出版社,2005
    [16]张国杰等,有机高分子絮凝剂的研究进展,化学与生物工程,2004年第1期,10-13
    [17]常青.水处理絮凝学.北京,化学工业出版社,2003
    [18]杨鸿霄等.无机高分子絮凝剂的几点新认识.工业水处理,1997,17(4):1-5
    [19]袁相理,程里,石瑞英,新型混凝剂聚硅硫酸铝的研究,城市环境与城市生态,1997,10(3):1-3
    [20]郝红英,郝红元,崔子文,新型絮凝剂聚硅硫酸铝的合成及其絮凝性能研究,化学工程师,2000,79(4):11-13
    [21]刘琳,邵凤琴,韩桂敏等,无机高分子絮凝剂PASS的研究,抚顺石油学院学报,2000,20(1):25-27
    [22]郭雅妮,念宁,于翔,聚硅酸硫酸铝絮凝剂处理炼油废水的研究,应用化工,2003,32(5):61-64
    [23]胡瑞,周华,李田霞,陈存华,阳离子有机高分子絮凝剂的研究进展及其应用.化工进展,2006年第25卷第6期
    [24]周春琼,邓先和,刘海敏,无机-有机高分子复合絮凝剂研究与应用,化工进展,2004,23卷12期,1277-1284
    [25]曾媛,蒋文举,金燕,刘红娅.无机-有机复合絮凝剂PACSAM的制备及其脱色性能,化工环保2007,27(3):263-267
    [26]龚竹青,刘立华,郑雅杰,聚二甲基二烯丙基氯化铵与聚合硫酸铁复合絮凝剂的制备及应用研究,环境污染治理技术与设备,2004,5(10):35-39
    [27]陈仲清,夏良树,王吉春等,无机-有机高分子复合絮凝剂的制备及性能研究,南华大学学报,2004,18(1):28-31
    [28]刘明华,何为,黄建辉等,一种新型高效有机无机复合絮凝剂处理制药废水的研究,福州大学学报,2005,33(1):121-125
    [29]李静,高玉杰,任继春,天然高分子絮凝剂壳聚糖,天津造纸,2003年第1期,33-34
    [30]程金平等,微生物絮凝产生菌的筛选及絮凝剂的周期研究,环境科学与技术,2001,(2):12-14
    [31]曹西华等,海洋科学,有机絮凝剂在赤潮治理中的应用展望,2001,25(5):12-14
    [32]许小丰,夏建胜,贾建洪,高效复合絮凝剂的研制,化工时刊,2004,18(9):49-50
    [33]赵军.高浓度焦化废水处理的中试.北方环境,2005,30
    [34]魏光涛,李仲民,廖丹葵,童张法.改性膨润土吸附脱色糖蜜酒精废液的研究.高校化学工程学报,2004年8月,第18卷第4期
    [35]金承平,陈集等,壳聚糖-聚丙烯酰胺对钻井废水的絮凝脱色作用研究,精细石油化工进展,2005年10月,第6卷第10期
    [36]尹树花,郭丽梅,刘宏魏,黄霞等,油松花粉水解液的脱色研究,杭州化工2007.37(3)
    [37]栾兆坤,无机高分子絮凝剂聚合氯化铝的基础理论与应用研究,[博士学位论文],北京:中国科学院生态环境研究中心,1997
    [38]古昌红,有机高分子絮凝剂絮凝机理的研究进展,重庆工商大学学报(自然科学版),2007年12月,第24卷第6期
    [39]吕广明,贺新.高分子聚合物在絮凝过程中作用及机理探讨.辽宁化工,1998,7(6):304-306
    [40]许映军,天然有机高分子改性絮凝剂的研究,[硕士学位论文],大连海事大学
    [41]张艳萍编,变性淀粉制造与应用[M].化学工业出版社,2001,125-128
    [42]邹建,刘亚伟,郑岩,等,交联羟丙基木薯淀粉性质研究.食品科学,2006,27(9):79-83
    [43]张友松编,变性淀粉生产与应用手册[M].北京:中国轻工业出版社,1999,128-132
    [44]Saowakon Wattanachant. Effect of cross-linking reagentsand hydroxyl-1 propylation levels on dual-modified sago starch properties. Food Chemistry,2003, 80:463-471
    [45]于鸿鹏,朱婉怡,高群玉等,食用醋酸酯淀粉制备和性质研究.食品科学,2003,24(7):70-74
    [46]蔡宗源,符京雁,交联淀粉醋酸酯制备及特性.暨南大学学报(自然科学版),1994(1):100-104
    [47]曾丽娟,蓝仁华,木薯淀粉在建筑涂料中的应用,涂料工业,2004.8.Vol.34 No.8
    [48]陈昭远,木薯淀粉在纸版胶施胶中的应用,纸和造纸,1990.2.第1期
    [49]刘丽敏,张伟广,彭庆华,杨军,木薯淀粉在卷烟纸生产中的应用,黑龙江造纸,1997.2
    [50]谢子汝,木薯淀粉粘合剂的研制,中国胶粘剂,1991,Vol.1,15-17
    [51]周继成,赵思明.变性淀粉的形貌与偏光特性研究.粮食与饲料工业,2008,(2):20—21.
    [52]陈忠祥,胡政平,蒋伟峰.淀粉的糊化及添加剂对其糊化温度的影响,化学与粘合,2003年2月
    [53]张可喜,汪志芬,淀粉的改性及其应用[M].海南,南海出版社
    [54]杨毅才,淀粉糊化的过程及影响因素,农产品加工应用推广,2009.2
    [55]陈卫江,核磁共振技术在淀粉糊化回生中的研究与应用(硕士论文).2007年6月
    [56]苏威,无机絮凝剂发展及建议.工业废水处理,1993,13(1)
    [57]徐国想,阮复昌.铁系和铝系无机絮凝剂的性能分析.重庆环境科学,2001,(3):52-55,72.
    [58]Aguilar M. I.; Saez J.; Llorens M.; et al., Microscopic observation of particle reduction in slaughterhouse wastewater by coagulation-flocculation using ferric sulphate as coagulant and different coagulant aids, Water Research,2003,37: 2233-2241
    [59]Yokoi H.; Obita T.; Hirose J.; et al., Flocculation properties of pectin in various suspensions, Bioresource Technology,2002,84:287-290
    [60]Goloba V; Vinderb A.; Simonic M., Efficiency of the coagulation-flocculation method for the treatment of dyebath effluents, Dyes and Pigments,2005,67:93—97
    [61]任朝华,张光华.无机复合絮凝剂在造纸废水处理中的应用与发展.中国造纸报,2004,19(1):194—197.
    [62]高宝玉,岳钦艳,王吉顺等,含铝离子的聚硅酸絮凝剂的性能及应用.工业水处理,13(1):17-19
    [63]李风亭,陶孝平,高燕等,聚合氯化铝的生产技术与研究进展.无机盐工业,2004,36(6):4-6
    [64]刘温霞,隆言泉,王启常等,用Al-Ferron逐时络合比色法研究聚合硅酸硫酸铝的结构形态.中国造纸学报.2001,16:57-64
    [65]唐永星,杨琨,吴绍情等,聚硅离子与聚铝离子在稳定胶体中的相互作用.环境化学,1992,16(1):60-63
    [66]常青,王武权,栾兆坤,聚合硅酸硫酸铝的制备、结构及性能研究.环境化学.1999,18(2):168-172
    [67]Haase, Polymeric basic aluminum silicate-sulphate[P], Canada,1042340 A. 1989-11-03
    [68]Haase, Polymeric basic aluminum silicate-sulphate[P], USA,4981675. 1991-01-01
    [69]Hasse, Polymeric basic aluminum silicate-sulphate[P], USA,5069893. 1991-12-03
    [70]Hasse, Polymeric basic aluminum silicate-sulphate[P], USA,5149400. 1992-09-22
    [71]Hasse, Polymeric aluminum silicate-sulphate and process forproducing same[P], USA,5296213.1994-03-22
    [72]王化鹏,葛中巧.南都学坛(自然科学版).2000,20(3):58—60.
    [73]王萍,刘斐文,杜春文,复合絮凝剂APSA的研制与效果试验.水处理技术.1998,24(3): 179-182
    [74]常青,王武权,栾兆坤,聚合硅酸硫酸铝的制备、结构及性能研究.环境化学,1999,18(2):168-172
    [75]徐肖邢,曾小君,陆雪良等,新型高分子絮凝剂聚硅硫酸铝的制备和性能研究.化工时刊,2003,17(2):38-41
    [76]郑晓虹,王维钬,孙小花等,硫酸铝渣研制聚合硅酸硫酸铝絮凝剂.吉林化工学院学报,2004,21(2):17-20
    [77]张东,乐林生,陆善伦,活化硅酸特性与生产应用研究.工业水处理.2004,24(10):42-44
    [78]樊金串,樊民强,聚硅酸铝的絮凝型及稳定性研究.太原理工大学学报.2003,34(2):158-161
    [79]李明玉,陈伟红,唐启红等,聚硅硫酸铝的混凝性能研究.水处理技术,2001,27(4):207-209
    [80]周维芝,王燕,高宝玉,聚合氯化铁(PFC)与有机高分子聚合物(JY-01)复合絮凝剂中铁的形态分布,山东大学学报,2005,40(5):102-106
    [81]田颖,翁浩等,食用羟丙基二淀粉磷酸酯的特性研究.粮油食品科技,2005,13(4):23-24
    [82]凌家煜,快速黏度分析仪及其应用.粮油食品科技,2002,10(3):35-38
    [83]汤心虎,黄秀徽,刘佩璇等,无机/有机复合絮凝剂对印染废水脱色的研究.水处理技术,2001,27(5):267-270
    [84]谢磊,胡勇有,仲海涛,聚合氯化铝与有机高分子复合絮凝剂形态分布研究.环境科学与技术,2003,26(3):15-22
    [85]边凌飞.几种混凝剂应用于活性染料印染废水的脱色研究.染料与染色,2006,43(4)
    [86]樊立业.混凝沉淀法处理制胶废水.明胶科学与技术,1991,11(1)
    [87]刘艳辉,姜承志采用新型混凝剂处理制胶废水的研究.辽宁化工,2005,34(9)
    [88]谷庆宝、李发生、解建伟、孙体昌铁-镁-铝无机复合絮凝剂的制备与应用研究.化工环保,2004,24(4)
    [89]Xiao H. N.; Cezar N., Organo-modified cationic silica nanoparticles-anionic polymer as flocculants, Colloid and Interface Science,2003,267:343—351
    [90]Ovenden C.; Xiao H. N., Flocculation behaviour and mechanisms of cationic inorganic microparticle polymer systems, ColloidsandSurfaces(A),2002,197: 225-235
    [91]Yang W.Y., Qian J.W., Shen Z. Q., A novel flocculant of Al (OH)3, polyacrylamide ionic hybrid, Colloid and Interface Science,2004,273:400-405
    [92]王黎明,沈勇,丁颖,张惠芳复合型絮凝剂对印染废水的脱色性能研究.上海纺机科技,2005,3(11)
    [93]余松林,主编.重复测量资料分析方法与SAS程序.北京:科学出版社,2004,1.
    [94]张秀丽,周风山,孙文秀,聚合氯化铝和聚丙烯胺复合絮凝剂处理造纸废水.工业水处理,2005,25(8): 36-38
    [95]高立新,张大全,毛玉琴,复合絮凝剂PSCM的制备及性能研究.环境技术,2004,3:15-17
    [96]张海彦,郑怀礼,龙腾锐,PAC-PDMDAAC无机/有机复合絮凝剂除磷研究.水处理技术,2005,31(3): 69-71
    [97]杨菊萍,高浓度交联型阳离子高分子絮凝剂.纺织学报,2005,26(5):63-67
    [98]王莉,冯贵颖,田鹏,新型复合絮凝剂在水处理中的应用.西北农林科技大学学报,2005,33(3):149-156
    [99]宋辉,聂新卫,马希晨,改性天然高分子与无机高分子复配絮凝剂PMC的研制,大连轻工业学院学报,2003,22(2):91-93
    [100]吴剑平,房华,罗文静等,阳离子单宁-聚铝复合絮凝剂处理高有机物含量废水的研究,林产化学与工业,2004,24(2):11-14
    [101]Entry J. A., Phillips I., Strattonb H., et al Polyacrylamide+Al2(SO4)3and polyacrylamide+CaO remove coliform bacteria andnutrients from swine wastewater, Environmental Pollution,2003,121:453-462
    [102]Ebeling J. M., Welsh C. F., Rishel K. L., Performance evaluation of an inclined belt filter using coagulation/flocculation aids forthe removal of suspended solids and phosphorus from microscreen backwash effluent, Aquacultural Engineering,2006,35:61-77
    [103]Bell R. R., Saunders G. C., Cadmium adsorption on hydrousaluminium (Ⅲ) oxide of adsorbed polyelectrolyte, Applied Geochemistry,2005,20:529-536

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700