聚脒复配铝系混凝剂在水处理中的应用研究

发布时间：2017-10-17 14:09

  本文关键词：聚脒复配铝系混凝剂在水处理中的应用研究

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【摘要】：本文合成出一种新型的阳离子型聚脒絮凝剂,并将其作为助凝剂与铝系混凝剂复配使用,处理腐殖酸-高岭土水样模拟的天然水体及活性蓝、分散黄染料模拟的活性类和分散类染料废水。针对不同投加量及pH条件下剩余浊度、UV254、DOC、脱色率等指标对比了在不同水样处理中,聚脒对于混凝效果的提升作用,并通过测定出水絮体表面Zeta电位、絮体特性等指标研究了混凝机理。主要结论如下：1、在腐殖酸-高岭土模拟水样混凝处理中,聚脒(Pa)作为助凝剂与硫酸铝(Al2(SO4)3)复配使用可以显著提高硫酸铝的混凝处理效果,在Al2(SO4)3-Pa投加量为5mg/L+0.8 mg/L时达到最佳混凝处理效果。最佳水样初始pH值为6,在最佳条件下,Al2(SO4)3-Pa混凝剂产生的絮体粒径要远大于A12(SO4)3单独使用时所产生的絮体粒径,两种混凝剂产生的絮体强度基本一致,但Al2(SO4)3-Pa混凝剂产生的絮体恢复能力要好于Al2(SO4)3单独使用时。在Al2(SO4)3-Pa混凝体系中,相比于A12(SO4)3体系,在低铝投加量时产生的絮体结构更加密实,高铝投加量时产生的絮体结构较为松散。聚脒的添加提高了混凝过程中的电中和作用,同时提供了一定的吸附架桥作用。2、在活性蓝模拟染料废水处理过程中,Pa作为助凝剂与氯化铝、PAC复配使用,可以显著提高两种混凝剂的混凝脱色效率。AlCl3-Pa最佳投加量为18mg/L+0.2 mg/L,最适pH为6,脱色率可达95%；PAC-Pa最佳投加量为20mg/L+0.8 mg/L,在pH6-9范围内对活性蓝都有较高的去除率,最高脱色率可达97%。Pa的加入可以一定程度上提高混凝过程中产生絮体的破碎后再生能力。AlCl3-Pa及PAC-Pa两种混凝体系产生的絮体,随着剪切力的增加,絮体更容易破碎,同时再生能力更强。PAC-Pa在所研究的条件对于活性蓝有更高的去除率及对pH有更广泛的适应范围,实际应用性较强。3、在分散黄模拟染料废水处理过程中,Pa作为助凝剂与氯化铝、PAC复配使用,同样可以显著提高两种混凝剂的混凝脱色效率。AlCl3-Pa最佳投加量为14 mg/L+0.2 mg/L,最适pH值为6,脱色率可达93%；PAC-Pa最佳投加量为18mg/L+0.6 mg/L,在pH6-8范围内对分散黄都有很高的去除率,最高脱色率可达97%。Pa的加入提高了两种混凝剂产生絮体的强度及破碎后再生能力。AlCl3-Pa及PAC-Pa两种混凝体系产生的絮体,随着剪切力的增加,絮体更容易破碎,同时再生能力更强。PAC-Pa在所研究的条件对于分散黄有更高的去除率及对pH有更广泛的适应范围,实际应用性较强。本文采取聚脒作为助凝剂,与铝系混凝剂复配,从而提高混凝效果,大大减少含铝混凝剂的使用量,从而减少环境污染。
【关键词】：聚脒 铝系混凝剂 混凝 絮体特性
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X788
【目录】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 前言14-16
• 1.1 本文研究的背景、目的和意义14-15
• 1.2 本文主要内容及创新之处15-16
• 1.2.1 本文主要研究内容15
• 1.2.2 本文的创新之处15-16
• 第二章 文献综述16-22
• 2.1 我国水资源状况16
• 2.2 腐殖酸16-17
• 2.3 印染废水17
• 2.4 混凝处理技术17-18
• 2.5 铝系混凝剂18-19
• 2.6 助凝剂19
• 2.7 聚脒的研究现状19-20
• 2.8 絮体特性研究20-22
• 第三章 实验材料和方法22-32
• 3.1 实验材料22-24
• 3.1.1 实验药剂22
• 3.1.2 实验水样22-24
• 3.1.3 实验仪器及设备24
• 3.2 实验方法24-32
• 3.2.1 铝盐混凝剂的制备24-25
• 3.2.2 聚脒的制备25
• 3.2.3 混凝实验25-26
• 3.2.4 腐殖酸-高岭土模拟水样混凝实验26-28
• 3.2.4.1 水质指标测定26
• 3.2.4.2 絮体粒径的在线测定26-27
• 3.2.4.3 絮体分形维数的测定27-28
• 3.2.4.4 絮体强度及破碎后恢复能力的计算28
• 3.2.5 模拟印染水样混凝实验28-32
• 3.2.5.1 水质指标测定28-29
• 3.2.5.2 絮体特性表征29
• 3.2.5.3 强度因子、恢复因子的计算29-32
• 第四章 铝盐复配聚脒对于腐殖酸-高岭土模拟水样混凝效果的影响32-42
• 4.1 铝盐复配聚脒对于混凝效果的影响32-36
• 4.1.1 投加量对于混凝效果的影响32-34
• 4.1.2 水样pH对于混凝效果的影响34-36
• 4.2 铝盐复配聚脒对絮体特性的影响36-40
• 4.2.1 絮体粒径36-38
• 4.2.2 絮体强度和破碎后再生能力38-39
• 4.2.3 絮体分形维数39-40
• 4.3 小结40-42
• 第五章 铝盐复配聚脒对活性蓝模拟染料废水混凝效果的影响42-54
• 5.1 聚脒复配铝盐对混凝处理效果的影响研究42-46
• 5.1.1 聚脒复配AlCl_3对混凝效果的影响42-44
• 5.1.2 聚脒复配PAC对混凝效果的影响44-46
• 5.2 聚脒复配铝盐对絮体特性的影响研究46-51
• 5.2.1 不同投加量絮体特性的研究46-48
• 5.2.2 不同pH下絮体特性研究48-50
• 5.2.3 不同剪切力条件下絮体特性研究50-51
• 5.3 小结51-54
• 第六章 铝盐复配聚脒对分散黄模拟染料废水混凝效果的影响54-64
• 6.1 聚脒复配铝盐对混凝处理效果的影响研究54-58
• 6.1.1 聚脒复配AlCl_3对混凝效果的影响54-56
• 6.1.2 聚脒复配PAC对混凝效果的影响56-58
• 6.2 聚脒复配铝盐对絮体特性的影响研究58-63
• 6.2.1 不同投加量絮体特性的研究58-59
• 6.2.2 不同pH下絮体特性研究59-61
• 6.2.3 不同剪切力下絮体特性研究61-63
• 6.3 小结63-64
• 第七章 结论与展望64-66
• 7.1 结论64
• 7.2 展望64-66
• 参考文献66-72
• 致谢72-74
• 攻读硕士学位期间学术成果74-75
• 学位论文评阅及答辩情况表75

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本文编号：1049264