改性DCD--HCHO脱色剂的制备及应用

摘要

近年来，随着印染行业的迅猛发展，印染废水的净化处理问题日益受到人们的重视，对印染废水的排放标准也越来越高。中国DCD-HCHO类脱色剂产品的质量和价格不一，因此对具有良好的脱色性能和低廉的成本的脱色剂的开发研究逐渐成为人们研究的热点。本文的研究内容分为以下三大部分: (1)选定Ⅰ号脱色剂(DCD-HCHO缩聚物)的原料为:DCD、HCHO、NH4Cl和AlCl3·6H2O。其中DCD和HCHO为主要反应原料，NH4Cl为酸性催化剂和改性剂，AlCl3·6H2O为酸性催化剂。通过单因素优化实验，分别考察了HCHO、NH4Cl与AlCl3·6H2O的用量，及反应温度和反应时间对缩聚物的物理性能和脱色性能的影响。选用L25(56)正交表进行正交实验，确定最优反应条件为:n(DCD)∶n(HCHO)∶n(NH4Cl)∶n(AlCl3)=1∶1.6∶0.8∶0.09，反应温度为75℃，反应时间为2.5h。 (2)选定Ⅱ号脱色剂（改性DCD-HCHO缩聚物）的原料为:DCD、尿素、HCHO、NH4Cl和AlCl3·6H2O。尿素作为改性剂，可替代部分DCD参与聚合反应，在促进生成线性高分子聚合物的同时，大大降低了成本。选用L25(56)正交表进行正交实验，确定最优反应条件为:n(DCD+尿素)∶n(HCHO)∶n(NH4Cl)∶n(AlCl3)=1∶1.4∶0.9∶0.13，其中n（尿素）∶n(DCD)=0.3，反应温度为75℃，反应时间为2.5h。 (3)选用实验室自制的Ⅱ号脱色剂，以直接、活性和分散染料为研究对象，分别探究了脱色剂投药量、染料溶液初始浓度、PH值、搅拌速度/时间等对脱色效果的影响，得到了各因素条件下的脱色性能变化规律，确定了脱色实验的最优条件。 将实验室自制的Ⅰ号脱色剂和Ⅱ号脱色剂与高效脱色剂GW-491进行比较，综合得出结论，脱色性能:Ⅰ号脱色剂＞Ⅱ号脱色剂＞高效脱色剂GW-491。且各染料废水经脱色净化处理后脱色率大部分都可达90％以上，COD去除率大部分都可达80％以上。另外，对固含量约为35％的稀释产品，Ⅰ号脱色剂的成本价为2142元/吨，Ⅱ号脱色剂的成本价为1841元/吨，而高效脱色剂GW-491的出厂价为5000元/吨。说明Ⅱ号脱色剂大大降低了成本，投入工业生产的可行性大。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1工业印染废水处理的国内外现状分析

1．2工业印染废水的处理方法

1．2．1物理处理法

1．2．2化学处理法

1．2．3复合处理法

1．3 DCD-HCHO类高分子絮凝脱色剂

1．3．1絮凝作用机理的研究

1．3．2 DCD-HCHO类高分子絮凝脱色剂的研究进展

1．4本课题的研究目的及意义

1．5本论文设计思路和主要研究内容

第二章DCD-HCHO脱色剂的制备

2．1 DCD-HCHO缩聚物的合成机理

2．2实验部分

2．2．1实验药品

2．2．2实验仪器与设备

2．3合成实验方法

2．4聚合物的表征

2．4．1固含量的测定

2．4．2剪切黏度的测定

2．4．3聚合物的IR测试

2．4．4聚合物的TG测试

2．4．5聚合物的稳定性研究

2．5脱色率的测定

2．5．1脱色絮凝实验

2．5．2脱色率的计算

2．6脱色剂合成条件的单因素优化实验

2．6．1 HCHO用量的影响

2．6．2 NH4Cl用量的影响

2．6．3 AlCl3用量的影响

2．6．4反应温度的影响

2．6．5反应时间的影响

2．6．6小结

2．7脱色剂合成条件的正交优化实验

2．7．1确定实验因素和水平

2．7．2正交实验

2．7．3小结

2．8．2热重(TG)分析

2．9本章小结

第三章改性DCD-HCHO脱色剂的制备

3．3合成实验方法

3．4聚合物的表征

3．5脱色率的测定

3．6改性脱色剂合成条件的正交优化实验

3．6．1确定实验因素和水平

3．6．2正交实验

3．6．3小结

3．7．2热重(TG)分析

3．8本章小结

第四章改性DCD-HCHO脱色剂的应用研究

4．1实验部分

4．1．1实验药品

4．1．2实验仪器与设备

4．2脱色率的测定

4．3 CODcr(化学需氧量)的测定

4．4脱色条件的优化

4．4．1脱色剂投药量的影响

4．4．2染料溶液初始浓度的影响

4．4．3 pH值的影响

4．4．4搅拌速度／时间的影响

4．4．5小结

4．5改性脱色剂与多种脱色剂的比较研究

4．5．1产品物理性能的比较

4．5．2脱色性能的比较

4．5．3 COD去除率的比较

4．5．4成本预算

4．5．5小结

4．6本章小结

全文总结及展望

参考文献

附录

本人在硕士期间研究成果

致谢