阳离子聚丙烯酰胺是污水和污泥处理中常用的一种絮凝剂,传统方法制备的阳离子聚丙烯酰胺因阳离子单体随机分布,电荷过于分散,导致其在絮凝时不能充分发挥阳离子单体的电中和作用,为此本研究尝试使用一种新型方法制备阳离子聚丙烯酰胺,即以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为单体,分别以两种不同分子量的聚丙烯酸钠(PAAS)为模板,使用紫外光引发模板聚合法制得模板聚合物TPDA1和TPDA2,同时使用紫外光引发聚合法制得非模板聚合物(NTPDA)作为对比。使用红外光谱(FTIR)、氢核磁共振图谱(1 H NMR)、扫描电镜(SEM)等方法对制得的聚合物进行表征,并通过污泥脱水试验研究其污泥脱水效率。波谱分析结果表明,添加模板提高了DMDAAC单体的活性,促使聚合物分子中形成DMDAAC连续分布的阳离子单体嵌段结构,从而提高了聚合物的絮凝性能,尤其是电中和作用;SEM扫描显示模板聚合物的具有较大的比表面积和分形维数;污泥脱水试验表明,模板聚合物具有较好的污泥脱水性能和较宽pH应用条件,当模板聚合物TPDA1投加量为50mg·L-1,污泥pH为8时,其具有最佳污泥脱水效率,污泥含水率降至最低值72.5%。模板分子量对聚合物属性也存在影响,分子量较低的模板制得的聚合物具有相对较好的污泥脱水效率。
