有机高分子絮凝剂的制备及应用

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出版者:化学工业出版社
作者:刘明华
出品人:
页数:230
译者:
出版时间:2006-3
价格:38.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502582029
丛书系列:
图书标签:
  • 化学
  • 材料
  • 有机高分子
  • 絮凝剂
  • 制备
  • 应用
  • 水处理
  • 高分子化学
  • 环境工程
  • 聚合物
  • 沉降
  • 脱水
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具体描述

本书主要根据国内外从事有机高分子絮凝剂专家学者的研究成果以及编著者近年来的经验汇集而成。主要介绍了有机高分子絮凝剂的制备及其在水处理中的应用,其中包括絮凝剂的类别(非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型)、合成方法、性能以及在水处理中的应用情况等内容。另外,书后附有有机高分子絮凝剂部分专业词汇的英汉对照。

  书中的内容侧重制备和应用,实用性较强。本书可供从事水处理药剂科研、生产、技术服务单位的科研人员、管理和销售人员以及从事水处理工作的科研设计人员和技术人员使用,也供高等院校相关专业师生参阅。

无机高分子絮凝剂的制备与应用研究 本书聚焦于无机高分子絮凝剂领域的前沿探索与实践应用。 随着工业废水处理、饮用水净化以及市政污水处理要求的日益严格,高效、经济、环保的絮凝剂已成为水处理技术发展的核心要素。本书系统梳理了以金属盐为基础,通过水解、聚合反应制备的各类无机高分子絮凝剂的结构特性、形成机理及其在不同水体净化过程中的应用效果。 第一部分:无机高分子絮凝剂的结构与合成基础 第一章:絮凝剂基础理论概述 本章首先回顾了水处理中絮凝沉降的基本原理,包括电中和、吸附架桥、网捕卷扫等作用机制。重点阐述了传统混凝剂(如硫酸铝、三氯化铁)的局限性,引出了开发高效无机高分子絮凝剂的必要性。讨论了高分子絮凝剂与小分子混凝剂在作用机理上的根本区别,强调了分子量、电荷密度和结构形态对絮凝效率的决定性影响。 第二章:核心无机高分子絮凝剂的类型与表征 详细介绍了当前主流的几类无机高分子絮凝剂的化学结构和命名规范: 聚氯化铝(PAC)的深度解析: 探讨了PAC中 $mathrm{Al}_{13}$ 聚合物种类的多样性及其对混凝性能的影响。研究了不同碱化度(Basicity)对PAC聚合度及稳定性的控制规律。通过 ${ }^{27}mathrm{Al}$ 核磁共振波谱(NMR)和红外光谱(IR)等先进表征手段,深入剖析了PAC在溶液中的动态平衡结构。 聚合硫酸铁(PFS)的特性: 阐述了PFS中铁离子的水解和聚合过程,特别关注了其在酸性条件下维持稳定性的能力。比较了不同制备工艺(如氧化法、直接合成法)对PFS产品质量的差异影响。 复合型无机高分子絮凝剂: 介绍了将多种金属离子(如 $mathrm{Fe}^{3+}$, $mathrm{Al}^{3+}$, $mathrm{Mg}^{2+}$)进行复合改性的技术,旨在通过协同效应拓宽最佳投加 $mathrm{pH}$ 范围,提高对难降解污染物的去除能力。 第三章:无机高分子絮凝剂的制备工艺优化 本章聚焦于工业化生产中的关键技术: 控制结晶与聚合动力学: 详细分析了温度、反应时间、搅拌速率以及起始原料浓度对絮凝剂分子量增长的控制。提出了通过精确控制水解速率,实现目标结构聚合物产率最大化的工艺参数优化模型。 高稳定性与长效性制备技术: 探讨了引入稳定剂(如有机酸或无机酸)以抑制高分子絮凝剂在储存过程中的降解与沉淀的技术,确保产品在运输和使用过程中的活性。 绿色合成方法探索: 研究了利用低品位矿物原料或工业副产物(如冶炼废渣)作为铁铝源,通过湿法浸出结合聚合反应制备环境友好型絮凝剂的清洁生产路径。 第二部分:在特定水处理中的应用机制与性能评估 第四章:城市污水处理中的絮凝沉降效率 本章侧重于无机高分子絮凝剂在活性污泥法出水处理中的应用。 对悬浮物(SS)和化学需氧量(COD)的去除机理: 实验数据表明,PFS和高碱度PAC在适宜 $mathrm{pH}$ 下表现出优异的电荷中和能力,能有效结合带负电荷的有机胶体颗粒,形成易于沉降的絮体。分析了絮体平均尺寸、密度和抗剪切强度对二沉池分离效率的影响。 对磷的去除强化: 深入研究了铁铝基絮凝剂的化学除磷作用。在低浓度总磷条件下,PAC的聚合结构有助于形成更致密的含磷沉淀物。对比了投加顺序对共沉淀效果的影响。 污泥性能影响: 评估了使用不同絮凝剂后产生的剩余污泥的含水率、产泥量及脱水性能。分析了铁盐残留对后续污泥厌氧消化潜能的潜在影响。 第五章:工业废水的高效净化挑战 针对特定行业废水,本章提出了定制化的无机絮凝剂应用方案。 造纸工业废水处理: 研究了PAC及其改性产品对纸张纤维、填料以及残留油墨颗粒的捕集效果。重点讨论了如何平衡脱色和悬浮物去除的需求。 金属矿山酸性废水的中和与沉淀: 探讨了在极端酸性 ($mathrm{pH}<3$) 条件下,高稳定性的聚合铁(PFS)作为一次混凝剂的应用优势。通过中和反应过程中的无机高分子形成路径,实现对重金属离子的有效共沉淀捕获。 印染废水的深度脱色: 结合无机絮凝剂与少量阴离子助凝剂的使用策略,研究了对高色度偶氮染料分子的吸附-架桥去除效率。 第六章:无机絮凝剂的替代与复合改性策略 为了克服单一无机絮凝剂的局限性(如 $mathrm{pH}$ 敏感性、低温效果不佳),本章探索了与有机或混合体系的耦合技术。 协同效应分析: 详细研究了低分子量PAC与典型有机阳离子聚合物(如聚二烯丙基二甲胺氯化氢,DADMAC)组合投加对微小颗粒物和高浊度水体的协同去除效果。通过理论计算和实验验证,量化了“复合架桥”机制的贡献。 pH 缓冲与耐受性研究: 介绍了在絮凝剂中引入无机盐或酸性缓冲体系,以拓宽其在复杂水质中的有效应用窗口的技术,降低对现场 $mathrm{pH}$ 调节剂的依赖。 新型复合材料的制备: 概述了将活性炭、沸石等吸附材料与无机高分子前驱体原位复合,开发兼具絮凝和吸附双重功能的“多功能一体化”水处理材料的最新进展。 本书内容详实,侧重于反应动力学、结构表征和实际工程案例分析,旨在为水处理工程师、环境化学研究人员以及相关设备制造企业提供一套系统、深入的无机高分子絮凝剂应用技术参考手册。

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用户评价

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这本《有机高分子絮凝剂的制备及应用》的书籍,着实让我这个身处水处理行业多年的老兵,有了一种如获至宝的感觉。我之前一直困扰于某些特定工业废水处理的效率问题,传统的絮凝剂效果总是差强人意,尤其是在处理那些含有复杂有机物和重金属离子的废水时,效果更是令人沮丧。这本书的出现,简直像是为我打开了一扇新的大门。它并非那种晦涩难懂的纯理论著作,而是充满了实际操作的指导和案例分析。作者在阐述有机高分子絮凝剂的分子结构与絮凝性能之间关系时,深入浅出,让我能够清晰地理解不同高分子链的拓扑结构如何影响其在水中的吸附、架桥和电中和机制。特别是关于新型两亲性或结构可调控絮凝剂的合成路线描述,详细到连我这个经验丰富的人都能从中找到可以改进自己现有工艺的切入点。书中对不同应用场景下的絮凝剂选择、投加量优化以及后处理技术(如污泥脱水性能评估)的讨论,都具有极高的参考价值。我尤其欣赏它对环境友好型絮凝剂的关注,这符合我们行业未来发展的方向,也体现了作者深厚的行业责任感。这本书的插图和图表制作精良,数据详实,绝非市面上那些泛泛而谈的教材可比。

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对于那些正在进行环境修复或土壤改良研究的同行们来说,《有机高分子絮凝剂的制备及应用》绝对是一本不可多得的参考资料。这本书的视角非常独特,它不仅关注水体的净化,还延伸到了固体废弃物和沉积物的稳定化处理。我特别关注其中关于高分子材料在重金属固化和有机污染物吸附方面的应用。书中详细介绍了几种具有特殊官能团(如羧基、胺基、巯基等)的高分子材料如何与环境中的特定污染物发生高效螯合反应,实现“即时锁定”。这与传统的简单的物理吸附或离子交换有着本质的区别。书中还提供了一系列详尽的实验步骤,用于测试固化后试样的浸出毒性,这些标准化的测试流程对于我们进行环境风险评估具有极高的指导意义。此外,作者在讨论如何通过结构设计来赋予絮凝剂在特定温度或光照下可逆解聚或降解的能力时,展现出极高的创新性。这本书的价值在于它展示了如何“量身定制”高分子材料以解决复杂环境问题,而非简单地采用通用产品。

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初次翻阅《有机高分子絮凝剂的制备及应用》时,我最大的感受是其内容的系统性和前瞻性。作为一名刚从学校步入研发岗位的年轻科研工作者,我对于如何将实验室的小试成果高效地转化为中试乃至工业应用,一直感到迷茫。这本书恰好填补了这一知识空白。它不仅仅停留在高分子化学的理论层面,更重要的是,它构建了一套从单体选择、聚合反应控制、结构表征到实际絮凝效果评估的完整知识体系。比如,书中对乳液聚合、溶液聚合和沉淀聚合等不同合成方法的优缺点进行了细致的对比分析,并结合具体的絮凝剂产品性能指标进行了数据佐证。更让我眼前一亮的是,它对絮凝过程的动力学模型进行了深入探讨,这对于我们优化反应釜的设计和控制反应终点至关重要。此外,书中还涉及了絮凝剂在膜分离预处理中的应用,这无疑是当下水处理技术领域的热点和难点。总而言之,这本书的深度和广度都远远超出了我的预期,它更像是一本结合了最新科研进展和工程实践经验的“宝典”,为我的职业发展指明了清晰的路径。

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从一个纯粹的材料科学角度来看待《有机高分子絮凝剂的制备及应用》,我发现它在聚合物合成方法学的创新性上做得非常出色。这本书不仅仅是关于絮凝剂的应用,更是一本关于先进聚合物合成技术的教科书。它详细剖析了RAFT、ATRP等“活性/可控”自由基聚合技术是如何被巧妙地应用到功能性絮凝剂的设计中,以精确控制分子量的分散度和链段的排列。这种精细化的合成控制,是传统自由基聚合难以企及的。书中对于如何利用共聚单体的比例和加料方式来调节最终产物的亲水/疏水平衡,有着非常深入的论述,这对理解和设计新型嵌段或接枝共聚物絮凝剂至关重要。而且,作者还探讨了生物质基单体参与合成絮凝剂的可能性,这无疑是将绿色化学理念融入到功能材料研发中的典范。对我而言,这本书提供的不仅是絮凝剂制备的工艺路线,更是一套严谨的、可推广的聚合物结构-性能调控的科学方法论,极大地拓宽了我对功能性高分子材料设计思路的认知。

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我得承认,我买这本书纯粹是出于好奇心,因为我主要研究的是无机絮凝剂,比如聚合氯化铝(PAC)和硫酸铁。我原本以为这本书会是一堆我看不懂的有机化学术语堆砌,读起来会非常枯燥。然而,事实完全出乎意料。这本书的叙事风格非常具有亲和力,它巧妙地将复杂的有机高分子结构用非常直观的类比和图示展现出来,让我这个“无机派”也能轻松理解有机絮凝剂的工作原理。书中对聚合物分子量、电荷密度、支化度等关键参数如何影响其在不同pH值和离子强度水体中的表现,描述得极其到位。有一个章节专门讨论了絮凝剂的“抗剪切稳定性”,这对我理解为什么一些高效絮凝剂在高速泵送后性能会急剧下降提供了全新的视角。再者,这本书的排版和装帧质量也值得称赞,纸张厚实,阅读体验极佳,长时间阅读也不会感到疲劳。它让我开始反思,或许我们一直以来过度依赖的无机絮凝体系,在某些方面确实存在难以逾越的局限性,而有机高分子絮凝剂在特定领域的替代潜力是巨大的。

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