新型聚合铝铁—有机复合絮凝剂的混凝性能及其絮体特性研究
发布时间：2021-01-19 07:04
混凝沉淀法工艺简单、经济高效、操作方便,因此被广泛应用于水和废水处理中。絮凝剂性能的好坏关键性地决定了混凝效果的优劣和混凝工艺运行费用的高低。为了提高无机絮凝剂的絮凝效果,降低有机絮凝剂的水处理成本,在实际应用中可以将两种或两种以上具有混凝功效的无机和有机物质经过加工,生成新的复合絮凝剂产品。近年来,研发各种无机-有机复合型絮凝剂,成为了水处理药剂开发的热点。本文在综合国内外大量相关文献的基础上,以聚合氯化铝铁（PAFC）和二甲基二烯丙基氯化铵均聚（PDMDAAC）为原料制备出新型聚合氯化铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵均聚物复合絮凝剂（PAFC-PDMDAAC）,并利用现代先进的检测方法,对制备的复合高分子絮凝剂的荷电情况进行了评估。同时研究了在模拟地表水和染料废水处理中PAFC-PDMDAAC中无机成分和有机成分配比（P）、无机组分碱化度（B）、有机组分特性粘度（η）、原水pH值对该复合絮凝剂的混凝性能、混凝机理及混凝动力学过程的影响。本文还对PAFC-PDMDAAC复合絮凝剂所形成的絮体的物理特性如絮体强度、恢复能力和分形维数进行了深入研究,揭示复合絮凝剂无机和有机组分之间的相互作用。...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 本研究的目的与意义
1.2 本文主要研究内容及创新之处
第二章 文献综述
2.1 概述
2.2 絮凝剂的种类及研究进展
2.2.1 无机絮凝剂
2.2.2 有机絮凝剂
2.2.3 微生物絮凝剂
2.2.4 复合絮凝剂
2.3 聚合氯化铝铁的特性与应用
2.3.1 聚合氯化铝铁的性能
2.3.2 羟基化特征参数
2.3.3 聚合氯化铝铁的形态分布
2.3.4 聚合氯化铝铁的应用现状
2.4 聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）的特性与应用
2.4.1 PDMDAAC的结构与性质
2.4.2 PDMDAAC的应用现状
2.5 混凝的基础理论
2.5.1 颗粒物的双电层理论
2.5.2 胶体的稳定性理论—DLVO理论
2.5.3 混凝作用机理
2.5.4 混凝动力学研究
2.6 絮体的物理特性
2.6.1 絮体强度
2.6.2 絮体破碎
2.6.3 絮体分形
2.7 小结
第三章 实验材料与方法
3.1 实验材料
3.1.1 实验药品
3.1.2 实验仪器与设备
3.2 实验方法
3.2.1 无机絮凝剂PAFC的制备
3.2.2 复合絮凝剂PAFC--PDMDAAC的制备
3.2.3 模拟水样的配制
3.2.4 混凝实验
3.2.5 Zeta电位的测定
3.2.6 混凝过程中絮体粒径的在线测定
3.2.7 激光粒度仪的测定原理
3.2.8 絮体强度的测定
3.2.9 絮体分形维数的测定
第四章 PAFC-PDMDAAC电荷特性研究
4.1 （Al+Fe）/PDMDAAC质量比对电荷特性的影响
4.2 B值对电荷特性的影响
4.3 η值对电荷特性的影响
4.4 小结
第五章 PAFC-PDMDAAC的混凝性能研究
5.1 投加方式对混凝性能的影响
5.1.1 对模拟地表水混凝性能的影响
5.1.2 对模拟染料废水混凝性能的影响
5.2 （Al+Fe）/PDMDAAC质量比对混凝性能的影响
5.2.1 对模拟地表水混凝性能的影响
5.2.2 对模拟染料废水混凝性能的影响
5.3 B值对混凝性能的影响
5.3.1 对模拟地表水混凝性能的影响
5.3.2 对模拟染料废水混凝性能的影响
5.4 η值对混凝性能的影响
5.4.1 对模拟地表水混凝性能的影响
5.4.2 对模拟染料废水混凝性能的影响
5.5 原水pH值对混凝性能的影响
5.5.1 对模拟地表水混凝性能的影响
5.5.2 对模拟染料废水混凝性能的影响
5.6 小结
第六章 PAFC-PDMDAAC处理染料废水的絮体特性研究
6.1 激光粒度仪对混凝过程的动态研究
6.2 粒度测定原理
6.3 PDMDAAC、PAFC及PAFC-PDMDAAC的絮体特性研究
6.4 P值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
6.5 B值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
6.6 原水pH值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
6.7 小结
第七章 PAFC-PDMDAAC处理地表水的絮体特性研究
7.1 P值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.1.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.1.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.1.3 对絮体分形维数的影响
7.2 B值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.2.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.2.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.2.3 对絮体分形维数的影响
7.3 η值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.3.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.3.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.3.3 对絮体分形维数的影响
7.4 原水pH值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.4.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.4.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.4.3 对絮体分形维数的影响
7.5 破碎时间对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.5.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.5.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.6 剪切力对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.6.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.6.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.7 小结
第八章 结论与研究展望
8.1 结论
8.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间已发表和接收的论文
附件
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国水资源的现状及利用问题研究[J]. 武敏. 新乡学院学报(社会科学版). 2011(03)
[2]Speciation characterization and coagulation of poly-silica-ferric-chloride:The role of hydrolyzed Fe（Ⅲ） and silica interaction[J]. Jian Shi 1,2, , Yan Zhang 1 , Kaiyun Zou 1 , Feng Xiao 2 1. Nantong University, Nantong 226007, China.2. Key Laboratory of Environmental Water Chemistry, Ecological Environment Research Center of Chinese Academy of Science, Beijing 100085, China. Journal of Environmental Sciences. 2011(05)
[3]聚二甲基二烯丙基氯化铵在原水处理中的应用及机制研究进展[J]. 李潇潇,张跃军. 精细化工. 2011(04)
[4]城市水资源可持续开发利用研究现状与展望[J]. 邓绍云,邱清华. 人民黄河. 2011(03)
[5]PFS-PDM复合混凝剂对微污染河水的强化混凝处理[J]. 黄曼君,李明玉,任刚,曹刚,宋琳. 中国环境科学. 2011(03)
[6]复合型絮凝剂PAFC的合成与应用研究[J]. 李赞忠,白风荣,刘进荣,刘启旺,胡俊虎. 工业水处理. 2010(12)
[7]赤泥制备的聚合氯化铝铁处理高岭土废水[J]. 鲁桂林,于海燕,迟松江,毕诗文. 东北大学学报(自然科学版). 2010(12)
[8]絮凝剂复配与复合型絮凝剂研究[J]. 朱艳彬,马放,杨基先,李大鹏. 哈尔滨工业大学学报. 2010(08)
[9]聚合氯化铝铁PAFC絮凝性能试验研究[J]. 武永爱. 辽宁化工. 2010(04)
[10]羟基聚合磷硫酸铁絮凝剂的制备及其絮体分形特征研究[J]. 李鹰,刘峙嵘,戴荧. 湿法冶金. 2009(04)
博士论文
[1]新型聚合铁基无机—有机复合混凝剂性能的研究[D]. 王燕.山东大学 2007
硕士论文
[1]聚合氯化铝铁絮凝剂的研制及其在废水处理中的应用[D]. 康黛男.长安大学 2008
本文编号：2986557
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 本研究的目的与意义
1.2 本文主要研究内容及创新之处
第二章 文献综述
2.1 概述
2.2 絮凝剂的种类及研究进展
2.2.1 无机絮凝剂
2.2.2 有机絮凝剂
2.2.3 微生物絮凝剂
2.2.4 复合絮凝剂
2.3 聚合氯化铝铁的特性与应用
2.3.1 聚合氯化铝铁的性能
2.3.2 羟基化特征参数
2.3.3 聚合氯化铝铁的形态分布
2.3.4 聚合氯化铝铁的应用现状
2.4 聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）的特性与应用
2.4.1 PDMDAAC的结构与性质
2.4.2 PDMDAAC的应用现状
2.5 混凝的基础理论
2.5.1 颗粒物的双电层理论
2.5.2 胶体的稳定性理论—DLVO理论
2.5.3 混凝作用机理
2.5.4 混凝动力学研究
2.6 絮体的物理特性
2.6.1 絮体强度
2.6.2 絮体破碎
2.6.3 絮体分形
2.7 小结
第三章 实验材料与方法
3.1 实验材料
3.1.1 实验药品
3.1.2 实验仪器与设备
3.2 实验方法
3.2.1 无机絮凝剂PAFC的制备
3.2.2 复合絮凝剂PAFC--PDMDAAC的制备
3.2.3 模拟水样的配制
3.2.4 混凝实验
3.2.5 Zeta电位的测定
3.2.6 混凝过程中絮体粒径的在线测定
3.2.7 激光粒度仪的测定原理
3.2.8 絮体强度的测定
3.2.9 絮体分形维数的测定
第四章 PAFC-PDMDAAC电荷特性研究
4.1 （Al+Fe）/PDMDAAC质量比对电荷特性的影响
4.2 B值对电荷特性的影响
4.3 η值对电荷特性的影响
4.4 小结
第五章 PAFC-PDMDAAC的混凝性能研究
5.1 投加方式对混凝性能的影响
5.1.1 对模拟地表水混凝性能的影响
5.1.2 对模拟染料废水混凝性能的影响
5.2 （Al+Fe）/PDMDAAC质量比对混凝性能的影响
5.2.1 对模拟地表水混凝性能的影响
5.2.2 对模拟染料废水混凝性能的影响
5.3 B值对混凝性能的影响
5.3.1 对模拟地表水混凝性能的影响
5.3.2 对模拟染料废水混凝性能的影响
5.4 η值对混凝性能的影响
5.4.1 对模拟地表水混凝性能的影响
5.4.2 对模拟染料废水混凝性能的影响
5.5 原水pH值对混凝性能的影响
5.5.1 对模拟地表水混凝性能的影响
5.5.2 对模拟染料废水混凝性能的影响
5.6 小结
第六章 PAFC-PDMDAAC处理染料废水的絮体特性研究
6.1 激光粒度仪对混凝过程的动态研究
6.2 粒度测定原理
6.3 PDMDAAC、PAFC及PAFC-PDMDAAC的絮体特性研究
6.4 P值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
6.5 B值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
6.6 原水pH值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
6.7 小结
第七章 PAFC-PDMDAAC处理地表水的絮体特性研究
7.1 P值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.1.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.1.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.1.3 对絮体分形维数的影响
7.2 B值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.2.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.2.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.2.3 对絮体分形维数的影响
7.3 η值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.3.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.3.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.3.3 对絮体分形维数的影响
7.4 原水pH值对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.4.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.4.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.4.3 对絮体分形维数的影响
7.5 破碎时间对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.5.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.5.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.6 剪切力对PAFC-PDMDAAC絮体特性的影响
7.6.1 对絮体生长、破碎和再生特性的影响
7.6.2 对絮体强度及恢复能力的影响
7.7 小结
第八章 结论与研究展望
8.1 结论
8.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间已发表和接收的论文
附件
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国水资源的现状及利用问题研究[J]. 武敏. 新乡学院学报(社会科学版). 2011(03)
[2]Speciation characterization and coagulation of poly-silica-ferric-chloride:The role of hydrolyzed Fe（Ⅲ） and silica interaction[J]. Jian Shi 1,2, , Yan Zhang 1 , Kaiyun Zou 1 , Feng Xiao 2 1. Nantong University, Nantong 226007, China.2. Key Laboratory of Environmental Water Chemistry, Ecological Environment Research Center of Chinese Academy of Science, Beijing 100085, China. Journal of Environmental Sciences. 2011(05)
[3]聚二甲基二烯丙基氯化铵在原水处理中的应用及机制研究进展[J]. 李潇潇,张跃军. 精细化工. 2011(04)
[4]城市水资源可持续开发利用研究现状与展望[J]. 邓绍云,邱清华. 人民黄河. 2011(03)
[5]PFS-PDM复合混凝剂对微污染河水的强化混凝处理[J]. 黄曼君,李明玉,任刚,曹刚,宋琳. 中国环境科学. 2011(03)
[6]复合型絮凝剂PAFC的合成与应用研究[J]. 李赞忠,白风荣,刘进荣,刘启旺,胡俊虎. 工业水处理. 2010(12)
[7]赤泥制备的聚合氯化铝铁处理高岭土废水[J]. 鲁桂林,于海燕,迟松江,毕诗文. 东北大学学报(自然科学版). 2010(12)
[8]絮凝剂复配与复合型絮凝剂研究[J]. 朱艳彬,马放,杨基先,李大鹏. 哈尔滨工业大学学报. 2010(08)
[9]聚合氯化铝铁PAFC絮凝性能试验研究[J]. 武永爱. 辽宁化工. 2010(04)
[10]羟基聚合磷硫酸铁絮凝剂的制备及其絮体分形特征研究[J]. 李鹰,刘峙嵘,戴荧. 湿法冶金. 2009(04)
博士论文
[1]新型聚合铁基无机—有机复合混凝剂性能的研究[D]. 王燕.山东大学 2007
硕士论文
[1]聚合氯化铝铁絮凝剂的研制及其在废水处理中的应用[D]. 康黛男.长安大学 2008
本文编号：2986557
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2986557.html
