Page 174 - 201901

·160· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

体滴加时间为 35 min 的条件下，考察了 DAC 用量 存在大量正电荷，分子链通过电荷排斥而伸展，使
对 HPCS-AM-DAC 阳离子度及特性黏数的影响，结 其能同时发挥电荷中和及吸附架桥作用而絮凝：在
果见图 8。 酸性条件下，季铵基团及质子化的氨基可与高岭土
颗粒表面负电荷通过电荷中和作用絮凝沉降；碱性
条件下，分子链部分正电荷被屏蔽，大量的氨基和
羟基可与高岭土中电负性较强的氧原子通过氢键作
用结合而沉降 [15] 。而 CTS、HPCS、CPAM 在碱性条
件下浊度去除率都出现显著的下降，这是因为
HPCS、CTS 分子链存在大量氨基使其在酸性条件下
可与高岭土通过静电吸附结合，但在碱性条件下，
CTS 溶解性减弱，其浊度去除率显著下降，而 OH -
的加入屏蔽部分正电荷基团，使 HPCS 及 CPAM 中
参与电性中和作用的阳离子基团减少，浊度去除率

图 8 DAC 用量对 HPCS-AM-DAC 阳离子度及特性黏数 下降。所以，HPCS-AM-DAC 适宜絮凝 pH 为 2~6。
的影响
Fig. 8 Effect of DAC dosage on the cationicity and intrinsic
viscosity of HPCS-AM-DAC

如图 8 所示，共聚物阳离子度随着 DAC 用量增
加呈现出先增加后略有上升的趋势，在 3.5 g 后呈现
平缓趋势。这是因为随着 DAC 用量的增加，阳离子
度逐渐增大，继续增加 DAC 用量，由于羟丙基壳聚
糖表面活性位点数量一定，阳离子度出现平稳或略
有上升趋势；而特性黏数呈现出先下降后平缓的趋

势。这是因为 AM 的竞聚率大于 DAC，在单体自由
图 9 pH 对浊度去除率的影响
基数量一定的情况下，AM 与 HPCS 反应活性大于
Fig. 9 Effect of pH on the removal rate of turbidity
DAC 与 HPCS 的反应活性，可聚合性高。所以，当
2.6.2 不同絮凝剂投加量对絮凝效果的影响
DAC 用量低时，AM 的聚合性高，接枝效率高，特
在体系 pH=6、浊度为 200 NTU、絮凝温度为
性黏数高，当 DAC 用量逐渐增大时，参加共聚反应
20 ℃下，改变不同絮凝剂投加量进行絮凝实验，结
的 AM 相对减少，特性黏数降低，但当 DAC 用量
继续增大时，DAC 与 HPCS 的反应为主要反应，特 果如图 10 所示。

性黏数趋于平稳。所以，适宜 DAC 用量为 3.5 g。
在单因素实验的基础上，得到较佳的工艺条件
为：水用量为 25 mL，丙烯酰胺用量为 2 g，HPCS
用量为 1 g，反应温度 70 ℃，引发剂用量为 1.7%，
单体滴加时间为 35 min，DAC 用量为 3.5 g。在此
条件下进行实验验证，得到产物阳离子度及特性黏
数分别为 63.01%和 468.81 mL/g。
2.6 絮凝性能测试
2.6.1 pH 对絮凝剂絮凝效果的影响

在各絮凝剂投加量均为 5 mg/L，浊度为 200 图 10 不同絮凝剂投加量对浊度去除率的影响
NTU，絮凝温度为 20 ℃下，改变体系 pH 进行絮凝 Fig. 10 Effect of different flocculants on the removal rate of
turbidity
实验，结果如图 9 所示。
由图 9 可以看出，HPCS-AM-DAC 在较宽的 pH 如图 10 所示，HPCS-AM-DAC 的最佳投加量为
范围内均表现出良好的浊度去除率，在 pH=6 时浊 4 mg/L，其浊度去除率可达 99.79%。CTS、HPCS
度去除率最大，可达 99.78%。一方面，是因为 在 3 mg/L 时浊度去除率最高，分别为 92.22%、
HPCS-AM-DAC 在酸性或碱性条件下都具有良好的 93.04%，而 CPAM 的最佳投加量为 8 mg/L，浊度去
溶解性；另一方面，是因为 HPCS-AM-DAC 分子内 除率为 93.11%。4 种絮凝剂都具有典型阳离子高分