Chi-g-CPAM絮凝高岭石的原位动力学和絮体形态研究

本研究开发了一种高效絮凝剂——壳聚糖接枝阳离子型聚丙烯酰胺(Chi-g-CPAM)，并比较了其与商用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对高岭石悬浊液的絮凝行为，分析了絮凝过程动力学以及相应的絮凝层形态变化规律。本文采用原子转移自由基聚合法(ATRP)在硅片上修饰了Chi-g-CPAM和CPAM，采用耗散型石英晶体微量天平进行了原位絮凝行为研究。结果表明Chi-g-CPAM絮凝高岭石的平衡时间仅是CPAM的0.46倍，且高岭石层的总质量更大。Chi-g-CPAM对高岭石的絮凝行为可较好的用动力学拟一阶模型模拟；CPAM絮凝高岭石的过程无法用单一模型来拟合，其初始阶段符合Elovich这一经验方程，反映了絮凝过程中活化能变化较大，这与CPAM的长链分子的架桥、卷扫作用有关。絮体形态研究表明，Chi-g-CPAM和高岭石形成的絮凝层较为致密(K₁ = 0.3513)且不随时间改变，CPAM初始阶段絮凝层构象松散(K₁ = 0.4663)，在800 min后观察到絮凝层构象逐渐塌陷(K₂ = 0.2026)。采用两种絮凝剂进行沉降实验，在用量为75 g/t时，Chi-g-CPAM处理的高岭石悬浊液上清液浊度和CPAM处理的相同，但沉降层厚度小于CPAM，说明Chi-g-CPAM和高岭石的絮凝絮团更致密，这和构象研究分析表现出一致性。该研究有助于更好地了解絮凝剂的絮凝行为，有助于开发用于选矿和尾矿处理的高效絮凝剂。     

废弃泥浆絮凝脱水试验研究

进行絮凝处理是目前废弃泥浆实现快速脱水减量的主要处理方法或者主要工序之一.然而由于各地泥浆性质差异较大，需要通过絮凝试验先初步确定合理的絮凝剂和最优的添加量.针对某隧道工程中产生的废弃泥浆，采用多种絮凝剂开展泥浆絮凝试验，确定最优絮凝及其添加量，并基于上清液水质及粒径分布变化规律探讨了不同絮凝剂的絮凝机理.结果表明：有机高分子类PAM絮凝剂对废弃泥浆具有较好的快速泥水分离效果，絮凝5 min时，泥浆的含水率就能达到220%左右，而添加无机絮凝剂时，泥浆絮凝1 h后，其含水率仍然在500%左右.综合比较，阳离子型PAM为最优絮凝剂，最佳添加量为0.2%，经其分离的上清液中，pH值与SS含量均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》的对应排放标准；相比于无机絮凝剂，有机高分子絮凝剂的吸附架桥与网捕作用能够促进泥浆颗粒聚集成粒径更大团粒.