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双氰胺—甲醛絮凝脱色剂的合成与应用研究

作　者: 黎载波
导　师: 王国庆
学　校: 广东工业大学
专　业: 化学工艺
关键词: 印染废水双氰胺-甲醛缩聚物废水处理絮凝脱色
分类号: TQ317
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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引　用: 2次
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内容摘要

印染废水的处理是一个具有重大实用价值的研究课题。本文在阐述印染废水的来源、特征及国内外印染废水处理技术的基础上，系统地进行了用尿素改性制备双氰胺-甲醛絮凝脱色剂的合成反应研究，对合成工艺条件进行优化，并进行了双氰胺-甲醛絮凝脱色剂在印染废水处理中的应用性能研究。研究表明，实验制备的产品具有优良的脱色性能和COD_Cr去除性能，制备工艺易于控制，为印染废水的处理提供了一种新型的性能优良的絮凝脱色剂。实验的主要内容包括：（1）以双氰胺与甲醛的缩聚反应为主反应，用尿素部分取代双氰胺，制备了双氰胺-甲醛絮凝脱色剂。通过实验证明了在不影响产品性能的前提下，用尿素对双氰胺-甲醛缩合物进行改性的方法来降低生产成本是可行的，进行了确定尿素最大取代用量及其制备反应的控制的研究。（2）对产品的分子量及其离子类型进行了测定，用红外光谱进行了基团分析，表明实验制备的产品是一种分子链中具有带正电性质基团的低聚物，在水溶液中呈现阳离子聚电解质的特性，产品的物理性质良好，适于在废水处理中应用。（3）考察了反应条件的控制、反应原料配比、反应时间、反应温度等因素对产品性能的影响规律。在对上述因素进行实验条件变化范围的初选的基础上，以对混合染料废水的脱色效果及COD_Cr，去除效果为评价指标，确定了最佳的合成条件：反应温度65℃；反应时间3小时；反应物配比为（双氰胺：尿素）：氯化铵：甲醛=（0.714：0.286）：0.9：1.4；1～2℃／min的升温速率。对产品的性能影响最大的因素为甲醛的用量和反应的温度。（4）以最佳合成条件下制得的产品应用于模拟染料废水的处理中，分别考察了双氰胺-甲醛絮凝脱色剂对活性染料、酸性染料和分散染料废水的脱色性能和COD_Cr去除性能，寻找出实验产品在上述染料废水处理中的使用特性。（5）进行了采用双氰胺-甲醛絮凝脱色剂对实际印染废水处理的可行性研究。以单因素实验考察了药剂投加量、废水的pH值及与其它药剂的配合使用等工艺条件对处理效果的影响规律。处理后排水的最佳处理效果为残留COD_Cr值76.1mg/L，色度接近无色，表明实验产品是处理印染废水的一种有效的絮凝脱色广东工业人学硕士学位论文一＃U。

全文目录

中文摘要  3-5
英文摘要  5-7
目录  7-10
Contents  10-13
第—章绪论  13-27
  1．1 印染废水的来源和特点  13-14
  1．2 印染废水处理技术的发展现状  14-17
    1．2．1 生化法  14-15
    1．2．2 吸附法  15
    1．2．3 电化学法  15-16
    1．2．4 氧化法  16-17
    1．2．5 絮凝法  17
  1．3 化学絮凝技术在印染废水处理中的应用进展  17-27
    1．3．1 无机絮凝剂  17-20
    1．3．2 有机高分子絮凝剂  20-22
      1．3．2．1 聚丙烯酰胺絮凝剂  20-21
      1．3．2．2 聚二甲基二烯丙基氯化铵高分子絮凝剂  21-22
    1．3．3 双氰胺类高分子絮凝剂  22-24
      1．3．3．1 聚丙烯腈—双氰胺（PAN—DCD）高分子絮凝剂  22-23
      1．3．3．2 双氰胺-甲醛高分子絮凝剂  23-24
    1．3．4 絮凝作用机理研究进展  24-25
    1．3．5 选题的目的、意义及研发究内容  25-27
第二章双氰胺-甲醛絮凝剂的制备  27-38
  2．1 双氰胺-甲醛缩合物的合成原理  27-29
    2．1．1 双氰胺的性质  27
    2．1．2 双氰胺-甲醛缩聚反应原理  27-29
  2．2 双氰胺-甲醛絮凝脱色剂的合成  29-30
    2．2．1 实验药品及仪器  29
    2．2．2 实验方法  29-30
  2．3 双氰胺-甲醛缩合物的表征  30-34
    2．3．1 产品的性状  30
    2．3．2 双氰胺-甲醛絮凝脱色剂离子类型的测定  30
    2．3．3 双氰胺-甲醛絮凝剂分子量的测定  30-33
      2．3．3．1 双氰胺-甲醛絮凝脱色剂粘均分子量的测定原理  31-32
      2．3．3．2 实验步骤  32
      2．3．3．3 数据处理  32-33
    2．3．4 双氰胺-甲醛发絮凝脱色剂的基团分析  33-34
  2．4 实验结果与讨论  34-37
    2．4．1 温度对产品基本性能的影响  34-36
      2．4．1．1 升温速率对产品性能的影响  34-35
      2．4．1．2 聚合温度对产品性能的影响  35-36
    2．4．2 反应时间对产品性能的影响  36-37
  2．5 小结  37-38
第三章双氰胺-甲醛絮凝脱色剂合成工艺的最优化研究  38-52
  3．1 实验部分  38-42
    3．1．1 实验药品与仪器  38-39
    3．1．2 实验用染料废水  39
    3．1．3 实验方法  39-40
      3．1．3．1 絮凝脱发色剂的制备方法  39-40
      3．1．3．2 絮凝实验方法  40
    3．1．4 水质分析方法  40-42
      3．1．4．1 色度的测量  40
      3．1．4．2 化学需氧量（COD）的测定  40-42
  3．2 双氰胺-甲醛絮凝脱色剂合成条件的正交优化实验  42-51
    3．2．1 正交实验条件的单因素初选  42-48
      3．2．1．1 反应温度的影响  42-43
      3．2．1．2 反应时间的影响  43-44
      3．2．1．3 尿素投加量的影响  44-46
      3．2．1．4 甲醛用量的影响  46-47
      3．2．1．5 氯化铵用量的影响  47-48
    3．2．2 合成条件的正交优化  48-51
  3．3 小结  51-52
第四章双氰胺-甲醛絮凝脱色剂的应用研究  52-72
  4．1 实验药品与仪器  52
  4．2 实验方法  52-53
  4．3 实验结果与讨论  53-70
    4．3．1 双氰胺-甲醛絮凝脱色剂在模拟印染废水处理中的应用  53-64
      4．3．1．1 投药量对处理效果的影响  53-57
      4．3．1．2 染料起始浓度对脱色率的影响  57-58
      4．3．1．3 pH值对处理效果的影响  58-60
      4．3．1．4 与无机絮凝剂的配合使用对脱色效果的影响  60-64
    4．3．2 双氰胺-甲醛絮凝脱色剂处理实验印染废水的研究  64-70
      4．3．2．1 双氰胺-甲醛絮凝脱色剂用量对处理效果的影响  64-66
      4．3．2．2 废水的pH值对处理效果的影响  66-68
      4．3．2．3 三氯化铝的配合使用对处理效果的影响  68-70
  4．4 小结  70-72
结论  72-74
参考文献  74-78
攻读硕士期间发表论文  78-79
致谢  79

双氰胺—甲醛絮凝脱色剂的合成与应用研究

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