辣木提取液对水中颗粒物去除效果及其应用研究
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【摘要】:受自然灾害和人类活动等影响,大量污染物进入水体引起水质恶化,其中水体透明度是大多数水体所具有的问题。高岭土等粘土矿物、胡敏酸等有机高分子胶体以及藻类、细菌等生物及其残体都会降低水体透明度。絮凝法是最为广泛运用于去除水中颗粒物的方法。天然植物絮凝剂具有无毒、可生物降解、对环境和人类的影响小等优点,近年来逐渐受到人们的关注。本文以辣木籽为原材料,比较不同种类和浓度的盐溶液对辣木籽中絮凝活性物质的提取能力,探讨絮凝活性成分的的絮凝性质,选择合适的絮凝搅拌条件;研究了辣木提取液对高岭土悬浊液、胡敏酸盐有色溶液、铜绿微囊藻液的絮凝效果;此外研究加入辣木提取液后对实际水体的浊度、色度去除效果及对其他水质的影响。主要结论如下:(1)比较不同盐溶液的提取效果发现1 mol/L NaCl溶液具有较好的提取效果。辣木提取液中分子量大于10kD的组分含有阳离子型蛋白质,该组分能改变微粒的电性但不能使其沉降;含酰胺的阳离子蛋白质需要在多糖的作用下起絮凝作用。(2)通过响曲面分析确定实验絮凝过程的搅拌条件,即快速搅拌速度200rpm,搅拌时间3 min;慢速搅拌速度50 rpm,搅拌时间20 min。(3)研究了辣木提取液对不同pH、浊度的高岭土悬浊液的絮凝效果,发现辣木提取液对pH为7-9的高岭土悬浊液具有较好去除效果,对不同浊度的高岭土悬浊液都具有效果,静置60 min后浊度可由20.6~99.1 NTU降到4-9 NTU。(4)辣木提取液对pH为6-9的胡敏酸盐溶液都具有降低色度的效果。辣木提取液投加量随胡敏酸盐浓度的增加而增加,色度出去率66.7~91.8%。(5)辣木提取液对不同密度的藻液都具有去除效果,去除效率可达98%以上,且静置25 d后藻没有再暴发。辣木提取液降低藻叶绿素含量、提高胞内酯酶活性,破坏藻细胞膜,影响藻类的生长繁殖。(6)辣木提取液能显著降低水体浊度和色度。短期内,辣木提取液的加入对水中TOC、TN、TP、NH4+-N影响不大,但可能会增加底泥中有机质、氮磷含量。
【关键词】:辣木提取液 颗粒物 絮凝效果 水质影响
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X52
【目录】:
- 致谢7-8
- 摘要8-9
- Abstract9-13
- 1 绪论13-23
- 1.1 水体污染现状与修复技术瓶颈13-15
- 1.1.1 水资源问题与水体污染现状13-14
- 1.1.2 基于沉水植物的水体修复技术瓶颈14-15
- 1.2 水处理絮凝剂的研究进展15-17
- 1.2.1 无机絮凝剂15
- 1.2.2 有机絮凝剂15-16
- 1.2.3 微生物絮凝剂16-17
- 1.3 辣木植物絮凝剂的研究进展17-21
- 1.3.1 辣木简介17
- 1.3.2 辣木提取技术17-19
- 1.3.3 絮凝活性物质及其絮凝原理19-21
- 1.4 论文的研究目标与基本思路21-23
- 1.4.1 研究意义21
- 1.4.2 研究目标21
- 1.4.3 研究内容21-22
- 1.4.4 技术路线22-23
- 2 材料与方法23-31
- 2.1 实验材料23-26
- 2.1.1 药品试剂与仪器23-24
- 2.1.2 材料制备24-26
- 2.2 实验方法26-31
- 2.2.1 辣木提取剂的选择26
- 2.2.2 辣木提取液性质研究26-27
- 2.2.3 絮凝搅拌条件选择27
- 2.2.4 辣木提取液对水体粘土类矿物去除效果研究27-28
- 2.2.5 辣木提取液对水体有色腐殖质去除效果研究28-29
- 2.2.6 辣木提取液对对水体藻类去除效果研究29
- 2.2.7 辣木提取液对实际水体的影响29-31
- 3 结果与讨论31-64
- 3.1 辣木提取液提取条件的选择及絮凝活性物质的性质31-38
- 3.1.1 辣木提取液的提取剂选择31-32
- 3.1.2 辣木提取液性质研究32-38
- 3.2 絮凝搅拌条件的选择38-41
- 3.3 辣木提取液对水中颗粒物的絮凝效果41-52
- 3.3.1 辣木提取液对水体中粘土类矿物去除效果的研究41-45
- 3.3.2 辣木提取液对有色腐殖质去除效果的研究45-49
- 3.3.3 辣木提取液对水体藻类去除效果研究49-52
- 3.4 辣木提取液对实验水体的水质影响52-64
- 3.4.1 烧杯絮凝实验52
- 3.4.2 反应器絮凝实验52-64
- 4 结论及展望64-66
- 4.1 研究结论64-65
- 4.2 研究展望65-66
- 参考文献66-75
- 作者简介75
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,本文编号:416156
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