复合混凝剂对混凝—超滤工艺水处理效能和膜污染的影响
发布时间：2021-01-25 12:47
超滤（UF）作为一种高效的水处理技术在水处理领域得到了广泛有效的应用,但由于膜污染会限制其应用,因此往往需要与其它工艺联用。混凝-超滤（C-UF）工艺可以显著提高有机物去除率并减轻超滤膜污染。聚合氯化铝（PAC）与聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）复合使用可以提高出水水质。而在C-UF工艺中PAC-PDMDAAC的混凝作用机制及混凝效果和絮体特性对超滤膜污染的影响尚未被系统研究。本文基于当前研究背景,配制不同参数的系列PAC-PDMDAAC复合产品,并对其作用机制进行深入研究,明确PAC的碱化度（B）、PDMDAAC的粘度（η）对PAC-PDMDAAC混凝作用机制的影响。同时结合有机污染物特性和形成絮体的特性研究了膜污染机制,探讨PAC-PDMDAAC处理不同特性水质时的混凝行为和形成絮体的特性对超滤膜污染的影响机制。分别构建混凝-超滤工艺和混凝-沉淀-超滤工艺,分析PAC-PDMDAAC的混凝行为、絮体特性和对超滤膜污染的影响。另外,PAC投加至水体后会水解为不同形态铝,包括单体铝形态（Ala）、铝的中聚体形态（Alb）、铝的高聚体形态（Alc）。将PAC水解后的三种形态铝分别...
【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】：213 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２富里酸的假设结构示意图??－
?山东大学博士学位论文???富里酸（ＦＡ）溶于酸也溶于碱，分子量比腐殖酸小，通常在５＞＜１０２？５ｘｌ〇３Ｄａ??范围内。其分子结构与腐殖酸分子结构相似，但芳香族结构更少，羧基、羟基和??酮羰基结构更多。富里酸分子的假设结构如图１－２所示Ｗ。??ＯＨ?ＣＣ）〇ＩＩ??ｃｏｏ＞ｉ?ｃｍ?＼??＼ｃｏｏｈ??图１－２富里酸的假设结构示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｈｙｐｏｔｈｅｔｉｃａｌ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＦＡ．??蛋白质是一种由碳、氢、氧、氮等元素构成的较大分子量的高分子有机物［９］。??水体中的蛋白质主要是由微生物代谢和人类活动产生的，主要以胶体颗粒形式存??在［｜（）］。蛋白质分子表面的羧基、羟基、氨基等官能团使其具有亲水性并易吸附水??分子。且表面电性受溶液ｐＨ的影响，在酸性溶液中带正电，在碱性溶液中带负??电［ｎ］。本论文选用牛血清蛋白（ＢＳＡ）来进行蛋白质的研究。ＢＳＡ是牛血清中的??球蛋白，分子量约为６６．８ｋＤａ，形状多为球形或椭圆形［１２］。ＢＳＡ由包含５８３个氨??基酸残基的多肽链组成，且疏水基团位于分子内而亲水基团暴露于水溶剂中，其??分子结构如图１－３所示［１３Ｌ??警??图１－３牛血清蛋白的假设结构示意图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｈｙｐｏｔｈｅｔｉｃａｌ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＢＳＡ．??多糖是广泛存在于动植物细胞中由醛基和酮基通过苷键连接的聚合高分子??化合物％。一般不溶于水，不能形成结晶，且无还原性。本论文选用海藻酸??钠（ＳＡ）来进行多糖的研究。ＳＡ是一种从海带或马尾藻中提取的线性的多糖分??２??
图１－５电中和理论??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Influence of floc dynamic protection layer on alleviating ultrafiltration membrane fouling induced by humic substances[J]. Baiwen Ma,Siqi Wu,Bodong Wang,Zenglu Qi,Yaohui Bai,Huijuan Liu,Jiuhui Qu,Ruijun Wu. Journal of Environmental Sciences. 2020(04)
[2]Fenton cleaning strategy for ceramic membrane fouling in wastewater treatment[J]. Shengyin Tang,Lixun Zhang,Yi Peng,Jing Liu,Zhenghua Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2019(11)
[3]The applications of nanopores in studies of proteins[J]. Taoli Ding,Antony K.Chen,Zuhong Lu. Science Bulletin. 2019(19)
[4]Optimized coagulation pretreatment alleviates ultrafiltration membrane fouling: The role of floc properties and slow-mixing speed on mechanisms of chitosan-assisted coagulation[J]. Peng Du,Xing Li,Yanling Yang,Zhaoyang Su,Hang Li,Nan Wang,Tingting Guo,Tingting Zhang,Zhiwei Zhou. Journal of Environmental Sciences. 2019(08)
[5]Floc structure and membrane fouling affected by sodium alginate interaction with Al species as model organic pollutantsFloc structure and membrane fouling affected by sodium alginate interaction with Al species as model organic pollutants[J]. Xuejun Xiong,Hui Xu,Beiping Zhang,Xiaohui Wu,Hongyan Sun,Dongsheng Wang,Zhengyang Wang. Journal of Environmental Sciences. 2019(08)
[6]Characterization of natural organic matter in water for optimizing water treatment and minimizing disinfection by-product formation[J]. Qi Zheng,Xiaoqiu Yang,Wenchao Deng,X.Chris Le,Xing-Fang Li. Journal of Environmental Sciences. 2016(04)
[7]超滤技术在我国饮用水厂中的应用进展[J]. 范小江,张锡辉,苏子杰,白志强,瞿志晶. 中国给水排水. 2013(22)
[8]聚合氯化铝的红外光谱研究[J]. 宁寻安,李凯,李润生,温琰茂. 环境化学. 2008(02)
博士论文
[1]新型改性淀粉混凝剂对地表水处理的应用及机理研究[D]. 刘洲洲.南京大学 2018
[2]聚合钛盐混凝剂的研究[D]. 黄鑫.山东大学 2017
硕士论文
[1]改性海藻酸钠基复合\复配混凝剂处理纳米银水样及絮体再生可行性[D]. 孙阳阳.山东大学 2017
[2]聚阳离子PDMDAAC的电化学和絮凝性能研究及应用[D]. 李佼佼.长沙理工大学 2015
[3]聚二甲基二烯丙基氯化铵的合成与应用研究[D]. 罗朝仁.江南大学 2013
[4]混凝—超滤组合工艺处理湘江微污染源水特性研究[D]. 刘萍.湖南大学 2005
本文编号：2999250
【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】：213 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２富里酸的假设结构示意图??－
?山东大学博士学位论文???富里酸（ＦＡ）溶于酸也溶于碱，分子量比腐殖酸小，通常在５＞＜１０２？５ｘｌ〇３Ｄａ??范围内。其分子结构与腐殖酸分子结构相似，但芳香族结构更少，羧基、羟基和??酮羰基结构更多。富里酸分子的假设结构如图１－２所示Ｗ。??ＯＨ?ＣＣ）〇ＩＩ??ｃｏｏ＞ｉ?ｃｍ?＼??＼ｃｏｏｈ??图１－２富里酸的假设结构示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｈｙｐｏｔｈｅｔｉｃａｌ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＦＡ．??蛋白质是一种由碳、氢、氧、氮等元素构成的较大分子量的高分子有机物［９］。??水体中的蛋白质主要是由微生物代谢和人类活动产生的，主要以胶体颗粒形式存??在［｜（）］。蛋白质分子表面的羧基、羟基、氨基等官能团使其具有亲水性并易吸附水??分子。且表面电性受溶液ｐＨ的影响，在酸性溶液中带正电，在碱性溶液中带负??电［ｎ］。本论文选用牛血清蛋白（ＢＳＡ）来进行蛋白质的研究。ＢＳＡ是牛血清中的??球蛋白，分子量约为６６．８ｋＤａ，形状多为球形或椭圆形［１２］。ＢＳＡ由包含５８３个氨??基酸残基的多肽链组成，且疏水基团位于分子内而亲水基团暴露于水溶剂中，其??分子结构如图１－３所示［１３Ｌ??警??图１－３牛血清蛋白的假设结构示意图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｈｙｐｏｔｈｅｔｉｃａｌ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＢＳＡ．??多糖是广泛存在于动植物细胞中由醛基和酮基通过苷键连接的聚合高分子??化合物％。一般不溶于水，不能形成结晶，且无还原性。本论文选用海藻酸??钠（ＳＡ）来进行多糖的研究。ＳＡ是一种从海带或马尾藻中提取的线性的多糖分??２??
图１－５电中和理论??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Influence of floc dynamic protection layer on alleviating ultrafiltration membrane fouling induced by humic substances[J]. Baiwen Ma,Siqi Wu,Bodong Wang,Zenglu Qi,Yaohui Bai,Huijuan Liu,Jiuhui Qu,Ruijun Wu. Journal of Environmental Sciences. 2020(04)
[2]Fenton cleaning strategy for ceramic membrane fouling in wastewater treatment[J]. Shengyin Tang,Lixun Zhang,Yi Peng,Jing Liu,Zhenghua Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2019(11)
[3]The applications of nanopores in studies of proteins[J]. Taoli Ding,Antony K.Chen,Zuhong Lu. Science Bulletin. 2019(19)
[4]Optimized coagulation pretreatment alleviates ultrafiltration membrane fouling: The role of floc properties and slow-mixing speed on mechanisms of chitosan-assisted coagulation[J]. Peng Du,Xing Li,Yanling Yang,Zhaoyang Su,Hang Li,Nan Wang,Tingting Guo,Tingting Zhang,Zhiwei Zhou. Journal of Environmental Sciences. 2019(08)
[5]Floc structure and membrane fouling affected by sodium alginate interaction with Al species as model organic pollutantsFloc structure and membrane fouling affected by sodium alginate interaction with Al species as model organic pollutants[J]. Xuejun Xiong,Hui Xu,Beiping Zhang,Xiaohui Wu,Hongyan Sun,Dongsheng Wang,Zhengyang Wang. Journal of Environmental Sciences. 2019(08)
[6]Characterization of natural organic matter in water for optimizing water treatment and minimizing disinfection by-product formation[J]. Qi Zheng,Xiaoqiu Yang,Wenchao Deng,X.Chris Le,Xing-Fang Li. Journal of Environmental Sciences. 2016(04)
[7]超滤技术在我国饮用水厂中的应用进展[J]. 范小江,张锡辉,苏子杰,白志强,瞿志晶. 中国给水排水. 2013(22)
[8]聚合氯化铝的红外光谱研究[J]. 宁寻安,李凯,李润生,温琰茂. 环境化学. 2008(02)
博士论文
[1]新型改性淀粉混凝剂对地表水处理的应用及机理研究[D]. 刘洲洲.南京大学 2018
[2]聚合钛盐混凝剂的研究[D]. 黄鑫.山东大学 2017
硕士论文
[1]改性海藻酸钠基复合\复配混凝剂处理纳米银水样及絮体再生可行性[D]. 孙阳阳.山东大学 2017
[2]聚阳离子PDMDAAC的电化学和絮凝性能研究及应用[D]. 李佼佼.长沙理工大学 2015
[3]聚二甲基二烯丙基氯化铵的合成与应用研究[D]. 罗朝仁.江南大学 2013
[4]混凝—超滤组合工艺处理湘江微污染源水特性研究[D]. 刘萍.湖南大学 2005
本文编号：2999250
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