絮凝-超滤-纳滤浓缩沼液养分研究
发布时间：2020-12-22 19:13
随着农业科学技术的发展,畜牧场规模越来越大,集约化程度越来越高,养殖过程中的粪污排放总量大幅度上升,厌氧发酵后形成的沼液造成了严重环境污染,制约了规模化养殖的发展,但同时沼液又富含氮、磷、钾、腐殖酸、活性酶等养分,对沼液进行养分回用具有重要意义。本研究以广东省汕尾市某规模化养猪场沼液为研究对象,利用自制改性淀粉絮凝剂（MSF）对沼液进行预处理,优化絮凝工艺条件,结合光学散射絮凝度测定仪（iPDA）对沼液絮凝过程的动态监测、絮凝液的Zeta电位测量、红外光谱和电镜扫描探讨絮凝机理,再利用响应曲面法优化总氮、氨氮、钾、总磷和腐殖酸等养分透过超滤膜、纳滤膜浓缩的条件,探讨超滤-纳滤膜耦合技术对营养成分的浓缩效果,初步识别膜污染机理,为开发沼液的膜浓缩回用技术奠定基础。主要结论如下:（1）改性淀粉絮凝剂的最佳絮凝反应条件为:改性淀粉絮凝剂投加量30.00 mg/L、pH7.70,此时浊度和SS的去除率分别为69.67%和82.96%;在初始阶段,带负电荷的胶体颗粒通过电中和作用迅速附着在阳离子改性淀粉絮凝剂表面;在后期阶段,桥连聚集和卷扫（网捕）作用使胶体颗粒和絮体聚集在一起,形成非常紧凑和稳...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
原淀粉(a、b)、改性淀粉絮凝剂（c、d）的扫描电镜图
广东工业大学硕士学位论文现了不同的吸收峰。根据参考文献[62-64]，3300 cm-1处是由于酰胺基 N-H 伸缩振动产的峰、1630 cm-1的峰是由酰胺羰基的伸缩振动产生、2936 cm-1的峰是由亚甲基的反称伸缩产生的、719 cm-1处出现的峰是 C-H 面外弯曲振动引起的。和纳滤膜相比，受污染的纳滤膜红外谱图分别在 3400 cm-1处、1720 cm-1处、11cm-1处出现了的不同波峰，分别对应-OH 伸缩振动峰、-C=O 的伸缩振动峰和 C-O 振峰，这些峰均为腐殖酸的特征吸收峰[65]。此外，809 cm-1，668 cm-1，554 cm-1出现了溶性微生物代谢产物对应的吸收峰，说明纳滤膜受到可溶性微生物代谢产物的影响[515.3.2 沼液、超滤透过液和纳滤透过液的 EEM 荧光光谱使用 LS55 荧光光谱分析仪测定沼液、超滤透过液和纳滤透过液的三维荧光光谱结果如图 5-2 所示。
57图 5-4 超滤膜（a、b）、受污染超滤膜(c、d)、纳滤膜（e、f）和受污染纳滤膜(g、h)扫描电镜图Figure5-4 SEM images of ultrafiltration membranes (a,b)、contaminated ultrafiltration membranes (c, dnanofiltration membranes (e, f) and contaminated nanofiltration membranes(g, h)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于近红外光谱的藏区酥油脂肪和蛋白质含量快速检测分析[J]. 洛曲,于修烛,张建新,李赛杰,李春花,贾雄飞,次旦白玛. 中国油脂. 2018(03)
[2]不同来源腐植酸红外光谱的比较研究[J]. 魏世平,吴萌,李忠佩. 腐植酸. 2018(01)
[3]可见/近红外光谱检测冷鲜猪肉中的脂肪、蛋白质和水分含量[J]. 王立石. 食品安全导刊. 2017(36)
[4]混凝-超滤过程中絮体形态对膜污染的影响[J]. 邹瑜斌,陈昊雯,段淑璇,肖峰,王晓爽,伍建军. 环境工程学报. 2017(12)
[5]鸟粪石沉淀法处理鸡粪发酵沼液的试验研究[J]. 段鲁娟,曹井国,熊发,杨宗政. 环境工程. 2015(07)
[6]嘉兴市规模化养猪场沼液水质调查研究[J]. 卫丹,万梅,刘锐,王根荣,张汛达,文晓刚,赵远,陈吕军. 环境科学. 2014(07)
博士论文
[1]沼液生物基滤料与膜浓缩一体化处理技术与工艺[D]. 张智烨.中国农业大学 2015
[2]强化膜混凝反应器（E-MCR）生活污水资源化处理工艺研究[D]. 金正宇.清华大学 2015
[3]规模化沼气工程沼液、沼渣减量化及资源化利用研究[D]. 魏泉源.北京化工大学 2014
[4]纳米TiO2+Al2O3/PVDF超滤膜的制备及应用研究[D]. 孙鸿.东北石油大学 2013
[5]基于磷和钾回收的黄水资源化处理技术研究[D]. 徐康宁.清华大学 2011
硕士论文
[1]养猪场高浓度沼液农业资源化利用效果初步研究[D]. 李然.海南大学 2017
[2]PEO亲水型聚酰胺纳滤膜制备与研究[D]. 康特.天津工业大学 2017
[3]氧化石墨烯改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及其性能表征[D]. 文鹏.天津工业大学 2017
[4]基于鸟粪石沉淀法回收沼液中氮磷的试验研究[D]. 李建.沈阳农业大学 2016
[5]施用沼液对生菜生长品质及土壤养分的影响[D]. 殷世鹏.云南师范大学 2016
[6]ZIF-8纳米粒子的制备及其对聚酰胺复合纳滤膜的影响[D]. 王彪.天津工业大学 2016
[7]“微絮凝—超滤”联用工艺中减轻膜污染的相关控制研究[D]. 郑文龙.青岛科技大学 2015
[8]沼液碟管式反渗透膜（DTRO）浓缩处理工艺研究[D]. 王立江.浙江工商大学 2015
[9]超滤—纳滤膜耦合处理养猪废水技术研究[D]. 毛金刚.浙江农林大学 2014
[10]畜禽养殖场沼液的负压浓缩与纳滤膜浓缩研究[D]. 邓蓉.西南大学 2014
本文编号：2932278
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
原淀粉(a、b)、改性淀粉絮凝剂（c、d）的扫描电镜图
广东工业大学硕士学位论文现了不同的吸收峰。根据参考文献[62-64]，3300 cm-1处是由于酰胺基 N-H 伸缩振动产的峰、1630 cm-1的峰是由酰胺羰基的伸缩振动产生、2936 cm-1的峰是由亚甲基的反称伸缩产生的、719 cm-1处出现的峰是 C-H 面外弯曲振动引起的。和纳滤膜相比，受污染的纳滤膜红外谱图分别在 3400 cm-1处、1720 cm-1处、11cm-1处出现了的不同波峰，分别对应-OH 伸缩振动峰、-C=O 的伸缩振动峰和 C-O 振峰，这些峰均为腐殖酸的特征吸收峰[65]。此外，809 cm-1，668 cm-1，554 cm-1出现了溶性微生物代谢产物对应的吸收峰，说明纳滤膜受到可溶性微生物代谢产物的影响[515.3.2 沼液、超滤透过液和纳滤透过液的 EEM 荧光光谱使用 LS55 荧光光谱分析仪测定沼液、超滤透过液和纳滤透过液的三维荧光光谱结果如图 5-2 所示。
57图 5-4 超滤膜（a、b）、受污染超滤膜(c、d)、纳滤膜（e、f）和受污染纳滤膜(g、h)扫描电镜图Figure5-4 SEM images of ultrafiltration membranes (a,b)、contaminated ultrafiltration membranes (c, dnanofiltration membranes (e, f) and contaminated nanofiltration membranes(g, h)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于近红外光谱的藏区酥油脂肪和蛋白质含量快速检测分析[J]. 洛曲,于修烛,张建新,李赛杰,李春花,贾雄飞,次旦白玛. 中国油脂. 2018(03)
[2]不同来源腐植酸红外光谱的比较研究[J]. 魏世平,吴萌,李忠佩. 腐植酸. 2018(01)
[3]可见/近红外光谱检测冷鲜猪肉中的脂肪、蛋白质和水分含量[J]. 王立石. 食品安全导刊. 2017(36)
[4]混凝-超滤过程中絮体形态对膜污染的影响[J]. 邹瑜斌,陈昊雯,段淑璇,肖峰,王晓爽,伍建军. 环境工程学报. 2017(12)
[5]鸟粪石沉淀法处理鸡粪发酵沼液的试验研究[J]. 段鲁娟,曹井国,熊发,杨宗政. 环境工程. 2015(07)
[6]嘉兴市规模化养猪场沼液水质调查研究[J]. 卫丹,万梅,刘锐,王根荣,张汛达,文晓刚,赵远,陈吕军. 环境科学. 2014(07)
博士论文
[1]沼液生物基滤料与膜浓缩一体化处理技术与工艺[D]. 张智烨.中国农业大学 2015
[2]强化膜混凝反应器（E-MCR）生活污水资源化处理工艺研究[D]. 金正宇.清华大学 2015
[3]规模化沼气工程沼液、沼渣减量化及资源化利用研究[D]. 魏泉源.北京化工大学 2014
[4]纳米TiO2+Al2O3/PVDF超滤膜的制备及应用研究[D]. 孙鸿.东北石油大学 2013
[5]基于磷和钾回收的黄水资源化处理技术研究[D]. 徐康宁.清华大学 2011
硕士论文
[1]养猪场高浓度沼液农业资源化利用效果初步研究[D]. 李然.海南大学 2017
[2]PEO亲水型聚酰胺纳滤膜制备与研究[D]. 康特.天津工业大学 2017
[3]氧化石墨烯改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及其性能表征[D]. 文鹏.天津工业大学 2017
[4]基于鸟粪石沉淀法回收沼液中氮磷的试验研究[D]. 李建.沈阳农业大学 2016
[5]施用沼液对生菜生长品质及土壤养分的影响[D]. 殷世鹏.云南师范大学 2016
[6]ZIF-8纳米粒子的制备及其对聚酰胺复合纳滤膜的影响[D]. 王彪.天津工业大学 2016
[7]“微絮凝—超滤”联用工艺中减轻膜污染的相关控制研究[D]. 郑文龙.青岛科技大学 2015
[8]沼液碟管式反渗透膜（DTRO）浓缩处理工艺研究[D]. 王立江.浙江工商大学 2015
[9]超滤—纳滤膜耦合处理养猪废水技术研究[D]. 毛金刚.浙江农林大学 2014
[10]畜禽养殖场沼液的负压浓缩与纳滤膜浓缩研究[D]. 邓蓉.西南大学 2014
本文编号：2932278
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