絮凝沉降法在污水处理领域中占有重要地位,絮凝剂的性能是影响水处理效果的主要因素。阳离子聚丙烯酰胺是一种广泛使用的絮凝剂,市售聚丙烯酰胺存在阳离子含量较低和溶解时间长等缺点。面对日益复杂的水污染问题,开发环保、高效和溶解性能好的絮凝剂具有重要意义。本课题采用自由基聚合技术,根据不同工艺条件制备阳离子型聚丙烯酰胺,对其分别进行絮凝性能和抗菌活性的研究,主要研究内容和结论如下:（1）以丙烯酰胺（AM）、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵为原料,通过水溶液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）,并对其性能进行研究。实验表明单体摩尔比例为6:2:2,引发剂用量占单体质量的0.3 wt%,反应温度为70℃时制备的产物特性黏度最高,为416.14m L·g-1,相对分子量为1.39×10~6 g·mol-1;絮凝实验表明,CPAM在酸性和中性条件下的絮凝性能比碱性条件下的絮凝性能好,酸性条件下使用CPAM的投加量为20 mg·L-1时,上清液透光率达96.36%;抗菌实验结果表明,CPAM对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌皆有较好的抗菌性,MIC分别为35和25μg·m L-1。（2）以AM和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）为原料,通过反相乳液聚合法制备聚合物PAM-co-DAC（PAD）,结合傅里叶红外光谱（FT-IR）和核磁共振氢谱（~1H NMR）可证明成功制备了PAD;PAD的最佳反应工艺条件为复合乳化剂Span 80-Tween 60的HLB值为7.51,AM和DAC的摩尔比为6:4,引发剂用量占单体质量的0.02 wt%,反应时间为4h,单体质量分数为35%时,PAD具有较高的特性黏度和相对分子质量,分别为1116.32 m L·g-1和6.05×10~6 g·mol-1;絮凝实验结果表明,PAD对呈酸性的皂土悬浮液中具有更好的絮凝性能,在中性或碱性环境,要达到同样的效果需要使用的PAD剂量越多;絮凝动力学表明,适量的PAD有助于提高絮凝性能并增强絮体的稳定性,使用PAD剂量为5 mg·L-1时形成的絮体较紧实,上清液透光率达98.31%。（3）以反相乳液型阳离子聚丙烯酰胺的最佳工艺条件为基础,使用GSH-10 L型反应釜对PAD进行放大试验,将反应体系总质量放大至4 kg进行聚合反应,并将产物与小试实验的产物对比。反应釜采用分段升温的方式:设置夹套温度T2为100℃,待釜内温度接近45℃时,将T2调节为60℃;由FT-IR和~1H NMR分析可知,放大实验与小试实验产物相同,皆为PAD;放大实验产物的特性黏度最高为933 m L·g-1,相对分子质量为4.61×10~6 g·mol-1;放大实验与小试实验制备的产物分散性相差不大,分散时间分别为4.68和4.21 min;絮凝实验结果表明,本实验制备的反相乳液型阳离子聚丙烯酰胺比市售产品具有更好的絮凝性能,PAD投加量为6mg·L-1时达最高透光率,为95.17%。而市售产品投加量为13 mg·L-1时才能达到最高的上清液透光率,为94.96%。