丙烯酰胺改性阳离子淀粉制备及对纸张增强作用研究

本研究以玉米淀粉、N-(3-氯-2羟基)N,N,N-三甲基氯化铵为主要原料,用半干法合成阳离子淀粉,并利用红外光谱对所合成的阳离子淀粉结构进行了表征;将所合成的阳离子淀粉与不同量的丙烯酰胺通过自由基聚合反应进行接枝共聚,制备改性阳离子淀粉,并利用红外光谱和核磁共振谱对改性阳离子淀粉结构进行了表征。改性阳离子淀粉对纸张的增强作用效果显著,其中MCST-1C改性阳离子淀粉的作用效果相对最好,当其用量为0.4%(对绝干浆)时,纸张抗张指数提高29.8%,耐破指数提高45.4%,撕裂指数提高44.3%。

阳离子改性淀粉絮凝剂在邢台选煤厂煤泥水处理中的应用

为了有效解决邢台选煤厂煤泥水中微细粒含量多、自然沉降和脱水困难的问题,研究采用实验室研制的阳离子改性淀粉絮凝剂(SDA)对邢台选煤厂煤泥水进行沉降试验。试验结果表明,该絮凝剂在吨干煤泥用量为0.37kg时,辅以凝聚剂明矾(吨干煤泥用量为6.25kg)进行煤泥水絮凝试验,在滤饼水分相近的情况下,过滤时间比现场原用药剂缩短了1/3,且该药剂价格低廉、无毒、无害。

反相乳液聚合制备阳离子改性接枝淀粉

本实验以淀粉、丙烯酰胺、阳离子单体(二甲基二烯丙基氯化铵)为原料,采用过硫酸铵——尿素氧化还原引发体系,以油酸失水山梨醇酯为乳化剂,通过反相乳液聚合技术,合成阳离子改性淀粉接枝共聚物。分析讨论了单体配比、乳化剂用量、引发剂用量及油水体积比等合成条件对共聚物性能的影响,并采用正交实验方法对合成条件进行了优化。

淀粉阳离子改性絮凝剂的制备及其对造纸白水的絮凝作用

以丙烯酰胺 (Am)和淀粉 (St)为原料 ,以硝酸铈铵为引发剂 ,在通氮气保护下进行接枝共聚反应 ,得到淀粉丙烯酰胺阳离子接枝共聚物 (简称 SAM) ,聚合中加入一定量的阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵制得另一接枝共聚物 (简称 C- SAM)。研究表明当SAM的单体 [St]与 [Am]的质量比为 1∶ 3,C- SAM中的 [St]与 [Am]的质量比为 1∶ 4 ,阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵为 10 % (以 Am的质量分数计 )

阳离子改性淀粉原位除藻试验研究

以阳离子改性淀粉作为絮凝剂,在天津某饮用水源地一蓝藻富集区进行原位处置,对比分析水体在投加淀粉前后pH值、透明度、总氮、总磷、浮游植物丰度及种群结构的变化。结果表明,阳离子改性淀粉能使水体表层藻类迅速絮凝成团下沉,水体透明度显著提升,水中氮磷浓度明显降低。与对照区相比,试验区表层浮游植物的丰度显著下降,前6 d浮游植物去除率为86%~95%,整个试验周期平均去除率为78%,其中原优势种铜绿微囊藻下降最为突出,该絮凝剂对球状藻的去除和控制效果优于丝状藻。

改性淀粉絮凝剂链结构形态对石材废水絮凝性能的影响

石材废水具有高浊度特征,混凝/絮凝工艺是降浊净水的有效手段.本研究以绿色环保且价格低廉的天然高分子材料淀粉为原材,分别通过醚化和接枝共聚技术,合成了两种电荷密度相近,但链结构形态与电荷分布不同的阳离子改性淀粉絮凝剂:3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性淀粉(St-CTA,直链型)和淀粉接枝共聚丙烯酰胺-聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(St-g-PAM-co-PDMC,接枝型).以泉州某石材加工厂废水为研究对象,详细考察并比较了两种阳离子改性淀粉絮凝剂对石材废水的絮凝性能,同时结合絮凝后上清液zeta电位、絮体结构的动态监测结果以及扩展DLVO理论等,探究其絮凝机理.研究结果表明,两种改性淀粉絮凝剂均表现出优于传统无机混凝剂聚合氯化铝的絮凝性能;除高效降低水体浊度,其对COD、氨氮、总磷及总氮均具有一定去除效果;改性淀粉絮凝剂絮凝过程主要是电中和与黏结架桥作用协同作用的结果.此外,St-g-PAM-co-PDMC由于具有丰富的接枝链结构,且阳离子基团随机分布在接枝链上,具有较高的阳离子基团利用效率及电中和混凝效果,表现出优于直链型St-CTA的除浊效果,具有较低的絮凝剂投加量、较大的絮体尺寸、较快的絮体生长速度、较高的絮体强度及更佳的破碎后絮体恢复性能.扩展DLVO理论结果也表明,St-g-PAM-co-PDMC的总相互作用低于St-CTA,有着更为高效的电中和混凝作用及降浊效果.两种电荷密度相近的改性淀粉絮凝剂絮凝性能的差异主要是由于其不同的链结构与电荷分布造成的,但其均具有优良的降浊净水效果及绿色环保等显著特征,其在石材废水等行业废水处理中应有着良好的应用前景.

接枝型阳离子淀粉絮凝剂在污泥脱水中的应用与机理研究

混凝/絮凝是目前污水处理厂普遍采用的一种经济有效的污泥调理技术。针对传统混凝剂/絮凝剂存在的安全隐患问题,本文以来源广泛、廉价易得的一种天然高分子——淀粉为原材,采用醚化反应及接枝共聚技术,分别以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为醚化剂及接枝共聚单体,制得一系列不同DMC取代度及电荷密度的接枝型阳离子改性淀粉絮凝剂(St-CTA-g-PDMC)。以南京某市政污水厂活性污泥为研究对象,测定不同St-CTA-g-PDMC样品调理后的污泥比阻与泥饼含水率,结合污泥内胞外聚合物(EPS)形态及组成含量变化,详细讨论了St-CTA-g-PDMC中DMC取代度及电荷密度对污泥脱水性能影响。研究结果表明,St-CTA-g-PDMC具有良好的污泥调理效果;St-CTA-g-PDMC的DMC取代度及电荷密度是影响絮凝剂脱水性能的重要因素,DMC取代度及电荷密度越高污泥脱水效果越佳,电中和及粘结架桥作用是污泥脱水的主要机制。调理后污泥中溶解态与松散结合态EPS中蛋白质与多糖含量下降,这是由于St-CTA-g-PDMC结合并压缩EPS,有效破坏EPS结构并释放结合水。综上,St-CTA-g-PDMC制备方法安全简便,具有良好的污泥调理效果,其在污泥脱水中应有着广阔的应用前景。

阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂制备及污水处理性能

针对传统无机絮凝剂投药量大、絮凝效果不佳的问题,提出一种高效的阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂的制备,并对其絮凝性能进行测试。实验结果表明,絮凝剂优化配比为:水溶剂用量为10m L,3-氯2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMA)用量为4m L,紫外光强度为32.5m W·cm^(-2),阳离子改性淀粉与聚硅酸的质量比为4∶2,紫外光引发时间为2h,m_(阳离子改性淀粉)∶m_(醚化剂)=4∶4.5,醚化3h。以此条件制备的复合絮凝剂在投加量为5mg·L^(-1)时对污水除浊效果最好,除浊率达到了98.6%。

阳离子聚合物NCP用于注聚区块封窜和调剖

胜利孤岛油田注聚区块一些生产井过早见聚 ,产出水中聚合物浓度高达 80 0～ 10 0 0mg/L。基于阳离子与阴离子聚合物在溶液中生成凝胶状沉淀物的特性 ,选择阳离子聚合物NCP(一种阳离子改性淀粉 ) ,建议将NCP溶液注入生产井或注入井 ,使NCP与滞留于地层中的驱油剂HPAM反应 ,实施封窜或调剖。填砂岩心实验结果表明 ,用 10 0 0mg/LHPAM溶液驱油后注入 15～ 30g/LNCP溶液 1.0PV ,在 70℃放置 2 4h后对油相的堵塞率 >96 % ,突破压力 2 .6～ 3.3MPa/m ;注入 2 0 g/LNCP溶液造成堵塞的岩心 ,连续注入 5 0PV含 80 0mg/LHPAM的地层水 ,水相渗透率持续下降。不同浓度HPAM溶液中加入不同浓度NCP溶液时生成的沉淀物量 ,随NCP加入量的增大而增大。在岩心调剖实验中 ,岩心的水相堵塞率随NCP溶液浓度的增大而增大 ,NCP可用于注聚区块注聚井不同时期的调剖。将NCP溶液用于孤岛注聚区块 5口生产井封堵聚窜 ,3口井效果良好 ,日产液、日产油增加 。

阴、阳离子聚合物交替注入用于注聚区封窜和调剖

胜利孤岛油田注聚区块过早见聚,为封堵聚合物从油井窜流产出和调整注聚剖面,研制出阳离子调剖剂NCP.室内试验结果表明,向用1000mg/L的HPAM驱油后的岩心中注入1.5×104～3.0×104mg/L的NCP1.0PV,在70℃恒温24h后的堵油率大于96%,突破压力梯度2.6～3.3MPa/m.注入2.0×104mg/L NCP溶液的岩心,连续注入50PV含800mg/LHPAM的地层水,水相渗透率持续下降;在岩心试验中,堵水率随NCP浓度的增大而增大.结果表明:NCP可用于注聚区块调整注聚剖面,在孤岛注聚区进行的5井次封窜试验中,3口井收到良好效果.

阳离子改性淀粉处理石化废水的试验研究

采用一种无毒无害的绿色絮凝剂———阳离子改性淀粉对石化废水进行絮凝除油处理。结果表明:与传统絮凝剂相比,阳离子改性淀粉絮凝剂不但具有投量少、成本低、絮凝速度快、絮体易沉降等优点,并且絮凝过程受废水pH值的影响较小;在pH值为6～7、投量为70 mg/L、快速搅拌时间为1 min、慢速搅拌时间为15 min的最佳条件下,该絮凝剂对石化废水中油类的去除率可达到95%以上。

接枝型阳离子淀粉絮凝剂对石材废水的絮凝降浊性能与机理研究

混凝/絮凝工艺是去除废水中悬浮胶体颗粒、降低浊度的有效手段.本研究以一种常见的天然高分子材料——淀粉为原材,以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为共聚单体,采用接枝共聚技术,开发了一系列接枝链分布相同、但电荷密度及平均接枝链链长不同的接枝型阳离子淀粉改性絮凝剂:淀粉接枝共聚丙烯酰胺-聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(St-G).并以一种具有高浊度特征的行业废水——石材废水为研究对象,详细讨论了St-G的结构因素(电荷密度与平均接枝链链长)及环境因素(絮凝剂投加量和pH等)对其絮凝性能的影响,结合絮凝后上清液Zeta电位、絮体结构的动态监测结果以及扩展DLVO(Derjguin-Landau-Verwey-Overbeek)胶体稳定理论等,详细探究了其絮凝机理.研究结果表明,St-G对石材废水的絮凝性能明显优于传统无机混凝剂聚合氯化铝,St-G对石材废水的除浊作用主要是电荷碎片机制为主导,且与黏结架桥作用协同作用的结果.随着St-G电荷密度的增加,其浊度去除率增加而对应最佳絮凝剂用量减少,且絮体破碎后恢复因子增加;而絮体尺寸、絮体生长速度及其破碎因子均与St-G平均接枝链链长呈正相关.扩展DLVO理论结果也表明,St-G与石材废水胶体颗粒间总相互作用能为负值,且与电荷密度呈负相关,其中电荷密度最大的St-G1总相互作用能最低,最易发生电中和混凝作用,具有最佳的降浊效果.综上可知,St-G的制法安全简便、降浊效果显著、绿色环保且价格低廉,在石材加工等行业废水处理中有着良好的应用前景.

渤海油田残留聚合物再利用新型调驱剂

针对渤海油田聚合物驱后油井含水率上升快,地层残留大量聚合物随采出液无效采出的问题,通过实验,研制一种适合渤海油田的残留聚合物再利用新型调驱剂,利用地层残留的聚合物形成絮凝体封堵高渗透层,控制含水上升速度和扩大流体波及体积.结果表明:再利用调驱剂淀粉改性型阳离子聚合物ZRS与低质量浓度、低相对分子质量的残留聚合物,通过"静电缔合"和"吸附架桥"作用形成空间网络结构,封堵优势通道,提高流动阻力;ZRS具有较好的注入性,剪切后黏度保留率可达90%以上,60d后对岩心的封堵率保持为94%,实验采收率较聚合物驱后续水驱增加10.6%.

絮凝剂对浮选过程影响的试验研究

文章以介休选煤厂煤泥为研究对象,采用聚丙烯酰胺和阳离子改性淀粉絮凝剂两种药剂对其试验研究,观察在不同的药剂制度下两种絮凝剂的加入对浮选效果的影响。结果表明,加入聚丙烯酰胺后,浮精产率提高了3.06个百分点,浮精灰分略有上升;加入阳离子改性淀粉絮凝剂后,浮精产率提高了2.69个百分点。

淀粉改性混凝剂复合硅酸盐对微污染水强化混凝性能研究

传统混凝工艺对微污染地表水净化效果有限,此外,近年来淀粉等天然高分子混凝剂由于绿色环保等特点而备受关注.本研究采用一种阳离子改性淀粉材料(淀粉⁃3⁃氯⁃2⁃羟丙基三甲基氯化铵,St⁃CTA)为混凝剂,分别与实验室自制的聚硅酸(PSA)及聚硅酸钛锌(PSTZ)进行复合强化混凝,应用于处理微污染水体.首先以高岭土⁃腐殖酸(HA)混合液为模拟水样,基于表观混凝性能、絮体特征及混凝后上清液ζ电位等,详细考察了强化混凝工艺的净水效果及混凝机制.结果表明,St⁃CTA分别复合两种不同硅酸盐的强化混凝工艺均对模拟水样具有良好的净水效果;St⁃CTA与PSTZ复合优于其与PSA组合工艺的混凝性能,且St⁃CTA/PSTZ复合工艺能缓解St⁃CTA过量引起的再稳定效应,具有较宽的有效混凝范围.St⁃CTA通过电中和作用与污染物结合,可有效压缩表面双电层;而带正电性的PSTZ,相比于负电性的PSA,不仅具有粘结架桥强化效应,还具有电中和作用,且与HA可形成Zn⁃HA复合物,实现高效净水效果.除模拟水样外,还考察了两种强化混凝工艺对实际微污染地表水的混凝效果,其均表现出良好的混凝性能,有效弥补单一混凝剂对有机微污染水体混凝效率较低的不足,进一步证实了该强化混凝工艺的有效性.此外,与处理模拟水样效果一致,St⁃CTA复合PSTZ的净化效果更佳,但PSA具有更低的应用成本.本研究提供了一种绿色环保的强化混凝工艺,可有效净化微污染水体,具有良好的应用前景.

一种絮凝剂的生产方法及应用——赵思明。许永亮，熊善柏，等．CN 101235094

本发明属于絮凝剂制备和淀粉改性领域，是一种利用机械和化学双改性生产季铵型阳离子改性淀粉的方法．用该方法生产的季铵型阳离子改性淀粉絮凝剂可应用于水处理特别是废水净化处理中。本发明的特征是，通过机械力活化将淀粉用醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵改性为季铵型阳离子淀粉，其中所述的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与淀粉按物质的量比为（0.2～0．7）：1混合均匀，