响应面法优化重金属絮凝剂MAMPAM除Cu(Ⅱ)的絮凝条件

摘要

以聚丙烯酰胺(PAM)和巯基乙酸(TGA)为主要原料,经羟甲基化反应和酰胺化反应将巯基接枝到PAM分子链上,制备出具有重金属螯合能力的絮凝剂巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺(MAMPAM).以含Cu(Ⅱ)水样为考察对象,采用响应面法中的CCD试验对MAMPAM除Cu(Ⅱ)的絮凝条件进行优化.结果表明:①试验值与响应值的点基本呈线性,决定系数R2值为0.9154,残差服从正态分布,说明模型的合理性和拟合性均较好;模型的F值为12.75,P值为0.0002(<0.001),表明模型非常显著.②水样初始pH(X_(1))、Cu(Ⅱ)初始浓度(X_(2))、MAMPAM投加量/Cu(Ⅱ)初始浓度(X_(3))的P值分别为0.0034、0.0732、0.0005,说明X_(1)、X_(3)为显著影响因素,X_(2)为不显著影响因素.通过响应面分析,X_(1)X_(3)、X_(2)X_(3)之间的交互作用显著,X_(1)X_(2)之间的交互作用不显著.③通过模型验证得到最佳絮凝条件为软件推荐的絮凝条件,即水样初始pH为5.8、Cu(Ⅱ)初始浓度为65.6 mg/L、MAMPAM投加量与Cu(Ⅱ)初始浓度的比值为3.7∶1,在此条件下试验测得的Cu(Ⅱ)去除率为95.05%,模型预测的Cu(Ⅱ)去除率为98.52%,相对偏差为−3.52%.研究显示,利用响应面法优化MAMPAM除Cu(Ⅱ)的絮凝条件可行.