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随着工业生产的快速发展,伴随着各种工艺产生了大量的废水。其中大多数含有大量细悬浮固体;这会增加水的浑浊度,对微生物和水生生态系统造成很大的危害。每年有大量的染料应用于工业,包括纺织品,食品,塑料,纸浆和纸张,化妆品和印刷,这些染料进入废水流中引起许多环境问题。例如,许多研究已证明是水中的染料对水生生物产生毒性和抑制水生植物的光合作用。絮凝是促进胶体悬浮液固液分离的有效方法,同时与其他废水处理工艺相比,具有成本低,能耗低,操作简便的优点。本文以微晶纤维素为原料,在均相体系下通过引发剂,与丙烯酸(AA)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)发生接枝聚合反应,合成了纤维素基季胺型絮凝剂,最终得到的絮凝剂应用于高岭土溶液中浊度的去除和水体中阴离子染料废水的去除。首先,将微晶纤维素在NaOH/Urea溶液中溶解以过硫酸钾和硝酸铈铵为活化剂,接枝丙烯酸和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵成功制备出纤维素基季胺型絮凝剂,通过傅里叶红外光谱、XPS能谱分析、环境扫描电镜和Zeta电位分析等分析检测手段表征了絮凝剂性能。通过L16(4)~4正交实验,得出纤维素基季胺型絮凝剂处理浊度废水最较佳合成条件是反应温度为40℃,摩尔比为MCC与AA为1:4,MCC与DMC的摩尔比为1:11,反应时间为4h。第二,研究了纤维素基季胺型絮凝剂对高岭土溶液的絮凝性能,讨论了絮凝剂添加量对不同浓度高岭土溶液的絮凝性能的影响,以及不同pH条件下对高岭土絮凝性能的影响。结果发现:MCC(pAA-co-pDMC)通过絮凝实验处理来自制浆和造纸工业的黑中段废水和高岭土悬浮液模拟的高浊度废水。MCC(pAA-co-pDMC)对高浊度高岭土悬浮液具有良好的絮凝能力,初始浓度分别为5g/L,7g/L和10g/L时,浊度去除率分别为98.7%,99.8%和99.8%。在所有测试样品的最佳条件下,残余浊度约20NTU。在真正的工业废水处理过程中,将臭氧和MCC(pAA-co-pDMC)结合起来处理制浆和造纸工业的黑中段废水,取得了较好的絮凝效果。通过MCC(pAA-co-pDMC)的絮凝去除了主要黑中段废水的COD,浊度和颜色。第三,研究了纤维素基季胺型絮凝剂对模拟染料废水的絮凝性能,通过酸性嫩黑模拟染料废水、直接桃红模拟染料废水,讨论了絮凝剂对絮凝两种染料的最佳PH、水中离子和染料不同初始浓度对絮凝效果的影响。结果可知:MCC(pAA-co-pDMC)絮凝酸性嫩黑模拟染料废水最佳pH=2,絮凝直接桃红模拟染料废水最佳pH=3;MCC(pAA-co-pDMC)在絮凝两种模拟染料废水的最佳投加量均为0.05g;在自来水中,絮凝剂对两种染料废水的去除率均高于在去离子水中,是因为自来水中金属离子和MCC(pAA-co-pDMC)的“螯合作用”,提高了絮凝剂对染料废水的去除率;在探究染料不同初始浓度的絮凝剂性能影响的实验中,酸性嫩黑模拟染料废水和直接桃红染料废水初始浓度不断增加,脱色率接近100%后下降,是因为MCC(pAA-co-pDMC)提供的阳离子不能全部中和废水中的阴离子,有一部分染料分子残留在废水中,导致去除率下降。在NaOH/Urea均一相体系中制备纤维素基季胺型絮凝剂符合环境友好型的特点,并通过正交实验优化合成方案提高了絮凝剂中季氨基的取代度,也提高了絮凝剂的絮凝性能,为此领域的发展提供了理论基础和应用基础。