壳聚糖复凝聚技术在微污染水处理中的应用研究
发布时间：2021-07-21 22:35
随着水体污染加重,许多水源地水受到不同程度的污染,水体中部分有机物超过《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水的标准,呈现微污染水的状态。混凝作为给水厂的主体工艺,其处理结果一般取决于所使用的混凝剂,目前常用聚合氯化铝等金属离子混凝剂,性能好且性价比高,但其所带来的的安全隐患促使人们对天然高分子混凝剂展开了研究。本论文将复凝聚原理应用于水处理中,通过原位生成的方式制备了以壳聚糖（Chitosan,CS）、羧甲基纤维素钠（CarboxymethyLceLLuLose sodium,CMC）,壳聚糖、海藻酸钠（sodium ALginate,ALG）为基材的两种复合混凝剂。考察了混凝剂的混凝效果、影响因素以及去除机理等。研究结果如下:（1）CS-CMC投加量各20mg/L时对高岭土悬浊液混凝效果达到最佳,浊度去除率达到98.13%。CS-ALG投加量为CS投加10mg/L、ALG投加20mg/L时混凝效果达到最佳,浊度去除率达到97.87%。CS-CMC、CS-ALG与PAC相比具有用量少、沉降时间短等优点。絮体Zeta电位与粒径实验结果表明,两种混凝剂的主要作用机理为电性中和,同时存在网捕作用与吸...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
内蒙古科技大学硕士学位论文16图3.1CS-CMC、CS-ALG电导率与投加比例图从图3.1可以看出，随着将CS溶液加入到CMC溶液中，电导率显著下降，之后略微上升，最后几乎不变。将CS溶液滴加到CMC溶液中，初始离子浓度较大，随着相对离子浓度较小的CS溶液的滴加，一部分离子发生静电相互作用，总离子浓度变化就会相对明显直至完全反应，当系统电导率达到平衡时，此时电导率为过量的CS溶液的电导率，电导率不再发生变化。从图中可以看到，当两种溶液电导率位于最低点即1:1时，此时为CS溶液与CMC溶液的最佳复凝聚比例。从图中曲线可看出，由于ALG本身离子浓度较高的原因，导致其曲线起点较高，但在变化趋势上两种混凝剂几乎一致。由图可得，CS-ALG最佳复凝聚比例位于电导率最低点即1:2时。3.3.2混凝剂投加量对混凝效果的影响研究混凝剂投加量对混凝效果的影响。实验条件设定为以300r/min的转速快速搅拌5min，再以100r/min的转速慢速搅拌10min，高岭土悬浊液初始浊度为280NTU，高岭土悬浊液初始浓度为500mg/L。通过改变混凝剂的投加量研究其对混凝效果的影响曲线如图3.2所示。
内蒙古科技大学硕士学位论文17图3.2不同混凝剂投加量对浊度去除率的影响从图3.2可以看出，随着CS-CMC混凝剂的投加，浊度去除率逐渐增大。当CS溶液、CMC溶液投加量为各20mg/L时，浊度去除率到达最佳，继续增大CS-CMC投加量，浊度去除率呈现下降趋势；投加CS-ALG时去除率变化趋势类似，当CS溶液投加量为10mg/L，ALG溶液20mg/L时，浊度去除率达到最佳。这是因为复凝聚胶体携带正电，当混凝剂投加过量时会改变最终生成胶体表面的电性，使胶体颗粒之间的相互作用由吸引转为排斥，导致已经形成的絮体解体，降低了混凝效果。3.3.3混凝搅拌时间对混凝效果的影响研究混凝搅拌时间对混凝效果的影响。实验条件设定为混凝剂投加量分别为CS、CMC溶液各20mg/L，CS溶液10mg/L、ALG溶液20mg/L。除快速搅拌时间外其余条件同3.3.2。通过改变快速搅拌时间得到其对混凝效果的影响曲线如下图3.3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性壳聚糖/贝壳粉复合物对含重金属废水的吸附作用研究[J]. 李宇彬,胡力信,袁嘉明. 世界有色金属. 2019(18)
[2]磁性壳聚糖微球的制备及其固定化乳糖酶的研究[J]. 许可,曾丹林,吴洁,王园园,杨媛媛,王光辉. 应用化工. 2019(11)
[3]改性壳聚糖絮凝剂及其应用研究进展[J]. 郑怀礼,陈新,黄文璇,安延严,肖伟龙,王莫茜. 水处理技术. 2019(11)
[4]新型复合生物滤池处理生活污水实际应用[J]. 王铭源,陆少鸣,胡勇,吴亚慧. 水处理技术. 2019(10)
[5]城市水厂中给水深度处理技术的应用研究[J]. 赵建国. 四川水泥. 2019(10)
[6]强化混凝技术在污水处理方面的应用[J]. 张玮. 内蒙古科技与经济. 2019(16)
[7]淀粉改性絮凝剂与PAC复合絮凝发制品废水性能研究:小试和中试[J]. 杜晴,宋荻,唐宇农,魏华,李爱民,杨琥. 环境化学. 2019(09)
[8]溶解氧对多段式生物接触氧化法脱氮除磷的影响[J]. 孙鹏展,吴俊奇,康利民. 科学技术与工程. 2019(23)
[9]壳聚糖及其改性材料在降低卷烟烟气有害成分上的应用[J]. 吴艾璟,叶世著. 广东化工. 2019(15)
[10]壳聚糖基吸附剂去除水中重金属离子的研究进展[J]. 唐凯. 应用化工. 2019(07)
博士论文
[1]壳聚糖改性材料制备及其对水溶液中重金属离子的吸附性能及机理研究[D]. 彭庆庆.湖南大学 2017
[2]食物蛋白与壳聚糖相互作用及其在食品体系的应用研究[D]. 袁杨.华南理工大学 2014
[3]铝盐混凝剂在给水处理中残留铝含量、组分及影响机制研究[D]. 杨忠莲.山东大学 2013
[4]壳聚糖—改性粉煤灰联合调理改善污泥脱水性能及机理初探[D]. 陈畅亚.湖南大学 2013
[5]壳聚糖、1-MCP处理对热带水果保鲜的研究[D]. 钟秋平.江南大学 2006
硕士论文
[1]血栓靶向壳聚糖修饰MWCNT递药系统的制备及性能研究[D]. 罗尚.青岛科技大学 2019
[2]臭氧活性炭工艺长期稳定运行情况分析[D]. 夏星宇.苏州科技大学 2019
[3]磁性壳聚糖接枝聚丙烯酰胺净化水中腐殖酸和微藻的研究[D]. 尤雯.苏州科技大学 2019
[4]适度疏水改性壳聚糖絮凝剂脱除水中低浓度抗生素的研究[D]. 杜红薇.南京师范大学 2019
[5]强化硫酸亚铁混凝去除印染废水中锑污染研究[D]. 李威.浙江大学 2019
[6]氧化石墨烯/改性磁性壳聚糖复合材料制备及其对重金属离子吸附性能的研究[D]. 马键.西安建筑科技大学 2018
[7]壳聚糖基半互穿网络水凝胶的制备及其对水中腐殖酸的吸附性能[D]. 刘泽珺.华南理工大学 2018
[8]硼聚硅酸金属盐—壳聚糖复合絮凝剂的制备及净化效果研究[D]. 刘萍.郑州大学 2018
[9]壳聚糖接枝共聚絮凝剂的制备及其絮凝性能[D]. 葛亚玲.重庆大学 2017
[10]泥渣悬浮澄清超滤池处理黄河水源水效果研究[D]. 王少锋.兰州交通大学 2017
本文编号：3295892
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
内蒙古科技大学硕士学位论文16图3.1CS-CMC、CS-ALG电导率与投加比例图从图3.1可以看出，随着将CS溶液加入到CMC溶液中，电导率显著下降，之后略微上升，最后几乎不变。将CS溶液滴加到CMC溶液中，初始离子浓度较大，随着相对离子浓度较小的CS溶液的滴加，一部分离子发生静电相互作用，总离子浓度变化就会相对明显直至完全反应，当系统电导率达到平衡时，此时电导率为过量的CS溶液的电导率，电导率不再发生变化。从图中可以看到，当两种溶液电导率位于最低点即1:1时，此时为CS溶液与CMC溶液的最佳复凝聚比例。从图中曲线可看出，由于ALG本身离子浓度较高的原因，导致其曲线起点较高，但在变化趋势上两种混凝剂几乎一致。由图可得，CS-ALG最佳复凝聚比例位于电导率最低点即1:2时。3.3.2混凝剂投加量对混凝效果的影响研究混凝剂投加量对混凝效果的影响。实验条件设定为以300r/min的转速快速搅拌5min，再以100r/min的转速慢速搅拌10min，高岭土悬浊液初始浊度为280NTU，高岭土悬浊液初始浓度为500mg/L。通过改变混凝剂的投加量研究其对混凝效果的影响曲线如图3.2所示。
内蒙古科技大学硕士学位论文17图3.2不同混凝剂投加量对浊度去除率的影响从图3.2可以看出，随着CS-CMC混凝剂的投加，浊度去除率逐渐增大。当CS溶液、CMC溶液投加量为各20mg/L时，浊度去除率到达最佳，继续增大CS-CMC投加量，浊度去除率呈现下降趋势；投加CS-ALG时去除率变化趋势类似，当CS溶液投加量为10mg/L，ALG溶液20mg/L时，浊度去除率达到最佳。这是因为复凝聚胶体携带正电，当混凝剂投加过量时会改变最终生成胶体表面的电性，使胶体颗粒之间的相互作用由吸引转为排斥，导致已经形成的絮体解体，降低了混凝效果。3.3.3混凝搅拌时间对混凝效果的影响研究混凝搅拌时间对混凝效果的影响。实验条件设定为混凝剂投加量分别为CS、CMC溶液各20mg/L，CS溶液10mg/L、ALG溶液20mg/L。除快速搅拌时间外其余条件同3.3.2。通过改变快速搅拌时间得到其对混凝效果的影响曲线如下图3.3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性壳聚糖/贝壳粉复合物对含重金属废水的吸附作用研究[J]. 李宇彬,胡力信,袁嘉明. 世界有色金属. 2019(18)
[2]磁性壳聚糖微球的制备及其固定化乳糖酶的研究[J]. 许可,曾丹林,吴洁,王园园,杨媛媛,王光辉. 应用化工. 2019(11)
[3]改性壳聚糖絮凝剂及其应用研究进展[J]. 郑怀礼,陈新,黄文璇,安延严,肖伟龙,王莫茜. 水处理技术. 2019(11)
[4]新型复合生物滤池处理生活污水实际应用[J]. 王铭源,陆少鸣,胡勇,吴亚慧. 水处理技术. 2019(10)
[5]城市水厂中给水深度处理技术的应用研究[J]. 赵建国. 四川水泥. 2019(10)
[6]强化混凝技术在污水处理方面的应用[J]. 张玮. 内蒙古科技与经济. 2019(16)
[7]淀粉改性絮凝剂与PAC复合絮凝发制品废水性能研究:小试和中试[J]. 杜晴,宋荻,唐宇农,魏华,李爱民,杨琥. 环境化学. 2019(09)
[8]溶解氧对多段式生物接触氧化法脱氮除磷的影响[J]. 孙鹏展,吴俊奇,康利民. 科学技术与工程. 2019(23)
[9]壳聚糖及其改性材料在降低卷烟烟气有害成分上的应用[J]. 吴艾璟,叶世著. 广东化工. 2019(15)
[10]壳聚糖基吸附剂去除水中重金属离子的研究进展[J]. 唐凯. 应用化工. 2019(07)
博士论文
[1]壳聚糖改性材料制备及其对水溶液中重金属离子的吸附性能及机理研究[D]. 彭庆庆.湖南大学 2017
[2]食物蛋白与壳聚糖相互作用及其在食品体系的应用研究[D]. 袁杨.华南理工大学 2014
[3]铝盐混凝剂在给水处理中残留铝含量、组分及影响机制研究[D]. 杨忠莲.山东大学 2013
[4]壳聚糖—改性粉煤灰联合调理改善污泥脱水性能及机理初探[D]. 陈畅亚.湖南大学 2013
[5]壳聚糖、1-MCP处理对热带水果保鲜的研究[D]. 钟秋平.江南大学 2006
硕士论文
[1]血栓靶向壳聚糖修饰MWCNT递药系统的制备及性能研究[D]. 罗尚.青岛科技大学 2019
[2]臭氧活性炭工艺长期稳定运行情况分析[D]. 夏星宇.苏州科技大学 2019
[3]磁性壳聚糖接枝聚丙烯酰胺净化水中腐殖酸和微藻的研究[D]. 尤雯.苏州科技大学 2019
[4]适度疏水改性壳聚糖絮凝剂脱除水中低浓度抗生素的研究[D]. 杜红薇.南京师范大学 2019
[5]强化硫酸亚铁混凝去除印染废水中锑污染研究[D]. 李威.浙江大学 2019
[6]氧化石墨烯/改性磁性壳聚糖复合材料制备及其对重金属离子吸附性能的研究[D]. 马键.西安建筑科技大学 2018
[7]壳聚糖基半互穿网络水凝胶的制备及其对水中腐殖酸的吸附性能[D]. 刘泽珺.华南理工大学 2018
[8]硼聚硅酸金属盐—壳聚糖复合絮凝剂的制备及净化效果研究[D]. 刘萍.郑州大学 2018
[9]壳聚糖接枝共聚絮凝剂的制备及其絮凝性能[D]. 葛亚玲.重庆大学 2017
[10]泥渣悬浮澄清超滤池处理黄河水源水效果研究[D]. 王少锋.兰州交通大学 2017
本文编号：3295892
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