阳离子共聚物合成及其在污泥脱水中应用

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1、阳离子共聚物的合成及其在污泥脱水中的应用1123黄瑞敏谢玉蓉刘平林德贤12环境科学与工程学院，材料所，华南理工大学，广州5106403广州市佳境水处理技术工程有限公司，广东广州510730关键词:丙烯酰胺二甲基二烯丙基氯化胺淀粉污泥脱水近年来，为保护环境，城市加快了污水厂的建设，污泥脱水剂的用量加大、国外产品打入中国市场等种种因素，使国内对有机高分子絮凝剂的研究开发空前[1]活跃。其中二甲基二烯丙基氯化胺(DMDAAC)因是一种水溶性阳离子单体,其均聚物和共聚物,高效价廉,可广泛应用于油田、造纸、水处理、医药等领域，引起了化学工作者的高度重视，而淀粉资源广，价格低廉，而且产物完全可以被生

2、物降解，可在自然界形成良性循环。所以淀粉与合成高分子单体起接枝共聚反应，共聚物具有天然高分子和合成高分子两者的性质。为了研究和开发新型高效高分子污泥脱水剂，我们合成了淀粉、丙烯酰胺（AM）、二甲基二烯丙基氯化胺（DMDAAC）的二元和三元共聚物，研究了共聚的工艺条件，进而探索了阳离子共聚物在污泥脱水中的应用，得到了较理想的结果。淀粉与丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化胺三元接枝共聚的合成路线如下所示：CH2OHCH2OHOOCe(IV)OHO-HAM,DMDAACAPS-NaHSO3PSDA-1OOOHO-HCe(IV)首先将淀粉在90℃时糊化，降温后加入单体，调节pH值（2-3），控制适当的

3、反应温度（小于60℃），分阶段采用二种引发体系进行聚合反应，反应时间在4-6小时最佳，得到较理想的三元接枝共聚物PSDA-1。丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化胺二元共聚的合成路线如下所示：CH2=CH-CH2CH3OCH2-CHCH2-CH-CH-CH2nmnN+mCH2-CH-C-NH2HCCHPDA-1C=O22-CH2=CH-CH2CH3N+ClNH2H3CCH3调节二甲基二烯丙基氯化胺水溶液的pH值(2-3)后，控制适当的反应温度（小于60℃），加入过硫酸盐-脂肪胺复合引发体系，然后分批缓慢加入单体丙烯酰胺，反应时间在5-6小时最佳，得到较理想的丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化胺二元共聚

4、物PDA-1。污泥脱水性能测试中所用污泥是经调配浓缩后城市生活污水的生化污泥，含水率为98.3％，pH=6.7。将所合成的阳离子共聚物用于污泥脱水的应用，得到如下的结果。表1各絮凝剂性能指标与污泥脱水效果絮凝剂絮凝剂絮凝剂絮凝剂絮体沉降浊度污泥所耗编号状态带电性分子量大小速度(NTU)絮凝剂成本DAⅢ白色粉末+600～700万较大最快9.650.08元∕tPHP白色粉末-1300～1500万小不沉降——PSDA-1乳白色胶体+大较快10.80.04元∕tPDA-1无色胶体+最大快9.520.044元∕t说明：DAⅢ与PHP均为从市场上购得。［1］赵谨，工业水处理，2003，23(3)：9

5、-122SynthesisofCationicCopolymerandItsApplicationinSludgeDewatering1123HuangRuiminXieYurongLiuPingLinDexian12DepartmentofEnvironmentScienceandEngineering,ResearchInstituteofMaterialScience,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China3GuangzhouJiaJingWaterTreatmentTechnologyCO.,LTD.Guang

6、zhou510730ChinaAbstract:Inthispaper,wesynthesizedseveralkindsofcationiccopolymerthroughdimethyldiallylammoniumchloride,acrylamideandstarch.Wealsoappliedthesecationicflocculantsinsludgedewateringandcomparedwithotherflocculants,thesecationicflocculantsarevaluableinpractice.Keywords:dimethyldiallyla

7、mmoniumchloridestarchacrylamidedewateringofsewagesludge3