Synthesis of flocculants based on responsive polymers and its use in solids removal from river water and wastewater



Document title: Synthesis of flocculants based on responsive polymers and its use in solids removal from river water and wastewater
Journal: Revista mexicana de ingeniería química
Database: PERIÓDICA
System number: 000394262
ISSN: 1665-2738
Authors: 1
2
3
1
1
1
Institutions: 1Universidad Autónoma de Sinaloa, Facultad de Ciencias Químico Biológicas, Culiacán, Sinaloa. México
2Instituto Tecnológico de Tijuana, Centro de Graduados e Investigación en Química, Tijuana, Baja California. México
3Universidad Autónoma de Sinaloa, Facultad de Ingeniería, Culiacán, Sinaloa. México
Year:
Season: May-Ago
Volumen: 14
Number: 2
Pages: 415-427
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract Se sintetizaron floculantes, compuestos de polímeros sensibles, vía polimerización por radicales libres en medio acuoso a 25 °C. Se prepararon poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAAm), copolímeros estadísticos de NIPAAm con acrilamida (AAm) o ácido acrílico (AAc), y un copolímero compuesto de los tres diferentes monómeros. Estos materiales se caracterizaron por Dispersión de Luz Dinámica (DLS), Espectroscopía de Infrarrojo con Transformadas de Fourier (FT-IR) y Análisis Termogravimétrico (TGA). Los diámetros de los polímeros en agua estuvieron en un intervalo de 22 a 42 nm. Los copolímeros con unidades ácidas exhiben un comportamiento de respuesta a cambios de temperatura y pH. Los floculantes poliméricos fueron evaluados en la remoción de turbidez del agua de río con turbidez elevada y agua residual (urbana y agrícola). Se probaron la temperatura y el tiempo de floculación, así como la composición y dosis de polímero. La temperatura y el tiempo de floculación más efectivos fueron 40 °C y 15-25 min, respectivamente. La dosis de polímero de 0.1 mg mL-1 es suficiente para lograr un porcentaje de remoción de turbidez elevado (~80%). A 1 mg mL-1 de floculante, se alcanza una remoción de turbidez de 23.9 a 99.2%, dependiendo de la composición de polímero y la calidad del agua
English abstract Flocculants based on responsive polymers were synthesized by means of free radical polymerization in aqueous environment at 25 °C. Poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm), statistical copolymers from NIPAAm and either acrylamide (AAm) or acrylic acid (AAc), and a copolymer composed of the three different monomers were prepared. These materials were characterized by Dynamic Light Scattering (DLS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The polymer diameters in water were in the range from 22 to 42 nm. Copolymers containing acid units exhibit a sharp T/pH-responsive behavior. Polymeric flocculants were evaluated in the turbidity removal from high-turbidity river water and wastewater (urban and agricultural). Temperature and time of flocculation, as well as composition and dosage of polymer were tested. The most effective temperature and time of flocculation were found to be 40 °C and 15-25 min, respectively. Polymer dosage of 0.1 mg mL-1 is sufficient for a high percentage of turbidity removal (~80%). At 1 mg mL-1 of flocculant, turbidity removal from 23.9 to 99.2% depending on the polymer composition and water quality were reached
Disciplines: Ingeniería,
Química
Keyword: Ingeniería ambiental,
Ingeniería química,
Tratamiento de aguas,
Turbidez,
Floculación,
Polímeros sensibles,
Calidad del agua
Keyword: Engineering,
Chemistry,
Chemical engineering,
Environmental engineering,
Water treatment,
Turbidity,
Flocculation,
Responsive polymers,
Water quality
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