一、絮凝剂的应用现状及发展趋势(论文文献综述)
王伟杰[1](2021)在《基于双羧基型阴离子单体的聚丙烯酰胺共聚物的制备及研究》文中研究表明聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺(AM)的均聚物、AM与其他离子单体的共聚物以及聚丙烯酰胺衍生物的统称。丙烯酰胺由于其简单的分子结构和分子双键改性的多重优势,在实际生活中引起了广泛的应用。事实上,尽管聚丙烯酰胺官能团单一且易聚集,从而影响聚丙烯酰胺的性能,但由于其离子基团丰富、分子结构可调,从而广泛应用于多个领域,如水处理、造纸、石油开采等。羧酸盐类阴离子对重金属离子和阳离子污染物具有很强的亲和力,为了增强阴离子单体的亲和力,在聚丙烯酰胺的结构中引入富羧酸型功能单体,形成具有高阴离子电荷,高亲水性的新型功能型阴离子聚丙烯酰胺。本论文以谷氨酸为原料,合成了一种二羧酸乙烯基有机单体—2-丙烯酸酰胺基戊二酸(APA),并通过采用复合引发体系,水溶液聚合法探究引发剂用量、单位浓度、体系pH值等因素对聚合过程及产物特性粘数的影响,所得产品的结构通过FT-IR和1H-NMR进行分析表征,并将得到的产品P(AM-APA)、P(AM-DAC-APA)应用于实验室模拟污水絮凝测试实验。具体内容如下:首先,通过复合引发体系引发AM均聚,制备了非离子聚丙烯酰胺PAM,实验探索了每一个条件对聚合工艺的直接影响,得到的最佳聚合工艺分别是为:KPS用量为0.025%,还原剂与氧化剂最佳摩尔比例为1:10,V-50用量优选为0.1%,体系pH值7-8条件下,特性黏数达18.72 d L/g(分子量为1.325×107g/mol);此外,基于电荷作用的机理,设计合成制备了阴离子型功能单体APA。由傅里叶变换红外光谱FT-IR、核磁氢谱1H-NMR的结果表明,非离子PAM产物以及阴离子型功能单体APA被成功制得。以AM、APA作为反应单体,通过复合引发体系二元共聚得到阴离子P(AM-APA),系统的研究每一个聚合工艺条件对聚合物特性粘数的影响,得到的最佳聚合工艺分别如下:KPS浓度为0.025%,还原剂与氧化剂最佳摩尔比例为6:10,V-50占单体质量分数为0.1%,单体浓度为25%,APA的用量为单体摩尔质量的3%,体系pH值4-5条件下,特性黏数达7.26 d L/g(分子量为3.15×106g/mol)。由FT-IR、1H-NMR的分析可知,阴离子型功能单体APA已成功被接入PAM主链,阴离子型聚合物P(AM-APA)被成功制得。在以高岭土作为悬浮污水模拟液的絮凝实验中,双羧基型阴离子聚合物P(AM-APA)较单羧基型阴离子聚合物P(AM-AA)的絮凝性能更加优异,尤其是在较少的用量下能取得更好絮凝效果且具有更好耐酸性能,其中,双羧基型阴离子聚合物所处理的上清液的透光率均能达到96%以上。最后,通过水溶液聚合的方法,以AM、APA、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)作为反应单体,通过复合引发体系三元共聚得到P(AM-DAC-APA),系统的研究聚合工艺条件对聚合物特性粘数的影响,得到的最佳聚合工艺分别为:KPS浓度为0.020%,还原剂与氧化剂最佳摩尔比例为1:1,V-50占单体质量分数为0.1%,单体浓度为25%,功能单体用量为单体摩尔质量的10%且DAC:APA摩尔质量比为9:1,初始温度优选为5℃,体系pH值5-6条件下,特性黏数达8.49 d L/g(分子量为3.99×106g/mol)。由傅里叶变换红外光谱FT-IR、核磁氢谱1H-NMR的结果表明功能单体DAC、APA已成功接入PAM主链,两性聚合物P(AM-DAC-APA)被成功制得。在以高岭土作为悬浮污水模拟液的絮凝测试中,两性聚合物P(AM-DAC-APA)呈现出优异的絮凝性能,尤其在酸性条件下,上清液的透光率达到分别为90%以上。
李文杰[2](2021)在《粉煤灰基聚氯硫酸铝铁的制备及其性能研究》文中研究说明随着循环流化床(CFB)燃烧技术在我国的迅速发展,循环流化床粉煤灰的产生量在逐年上升,对其实现其资源化利用具有重要的社会、经济和生态效益。与煤粉炉粉煤灰相比,CFB灰差异性较大,含有大量的铁、钙等元素,不利于建材化利用;而CFB灰中的铝、铁、钙等均是絮凝剂合成需要的重要组分,利用其制备无机高分子絮凝剂能解决固废资源化和废水处理的双重问题。目前,利用粉煤灰制备无机絮凝剂存在铝利用率低、絮凝剂性能差等问题,因此,本论文以平朔煤矸石电厂的CFB粉煤灰为研究对象,采用盐酸常压-硫酸加压强化浸出的方法来实现铝、铁元素的高效溶出,然后通过水解、聚合、陈化等工艺来制备聚氯硫酸铝铁絮凝剂(PAFCS),重点研究浸出液中组分配比对PAFCS结构和性能的影响规律与机制,以实现CFB灰高效清洁利用。主要研究内容和结论如下:采用盐酸常压-硫酸加压强化浸出方法,在实现铝铁高效溶出的基础上,采用水解-聚合-陈化工艺制备了PAFCS絮凝剂。盐酸常压-硫酸加压强化浸出的结果表明,采用6 mol/L的盐酸溶液在100℃下酸浸120 min,Al2O3和Fe2O3的浸出率分别为65.1%和96.1%,进一步采用40%硫酸溶液在160℃下浸出120 min,最终Al2O3和Fe2O3的总浸出率分别达到了96.75%和97.9%。利用盐酸酸浸液在60-70℃下,用氢氧化铝溶胶中和p H值为3.0-3.5,引入硫酸酸浸液,保温4 h,陈化1 d后可以制备出呈红棕色的聚氯硫酸铝铁絮凝剂。通过XRD、FTIR测试分析结果表明:Al3+、Fe3+和SO42-不是简单以离子形式存在于体系中,而是参与了聚合反应,形成新的聚合物。系统探究了不同Al/SO42-、Al/Fe、Al/Ca摩尔比对粉煤灰基PAFCS絮凝剂结构与絮凝性能的影响规律。不同Al/SO42-、Al/Fe摩尔比对PAFCS絮凝剂结构和性能的影响较大;适当的Al/SO42-、Al/Fe摩尔比有利于体系中不同反应单元聚合反应的进行,并且生成的共聚物稳定性更好,当Al/SO42-、Al/Fe摩尔比均为10:1、Al/Ca摩尔比为20:1时,铝铁单体形态含量最少,中等聚合态铝铁共聚物含量最高,制备的絮凝剂性能更佳;过量的添加SO42-和Fe3+,在铝铁离子水解聚合时会使得体系不稳定,容易生成溶胶或沉淀。Al/Ca摩尔比对PAFCS结构性能影响较小,适量的添加Ca2+有利于提高絮凝剂的电中和作用,当Ca2+含量过高时容易与体系中的SO42-或OH-结合生成硫酸钙沉淀或者氢氧化钙,减小了体系中铝铁可结合的SO42-或OH-量,不利于絮凝性能的提升。将优化条件下制备的PAFCS絮凝剂应用到焦化废水处理过程,并与市售的传统絮凝剂(PAC、PAFC)絮凝性能进行了对比。相比于PAC、PAFC,粉煤灰基PAFCS絮凝剂对焦化废水生化出水处理效果最好,其对浊度、UV254、COD、DOC的去除率分别为93.2%、47.7%、44.3%、52.1%,并且可有效去除类富里酸类以及类腐殖酸有机物。通过对其絮体特性研究发现:粉煤灰基PAFCS的絮体粒径最大,使其具有良好的沉降性能;粉煤灰基PAFCS强度因子高,具有较好的网链结构,通过电中和、吸附和卷扫作用实现了对焦化废水的深度处理。
陈茹霞[3](2021)在《煤泥滤饼孔隙结构的物理化学调控原理及其实践》文中研究指明在碳达峰、碳中和的大背景下,优化和调整能源结构、高效清洁利用煤炭资源势在必行。煤泥水作为煤炭工业的主要污染源之一,有效的煤泥水固液分离技术成为煤炭清洁利用的关键环节。本文首先研究了化学助滤剂及骨架构建体助滤剂对煤泥脱水效果的影响规律,在此基础上,设计了一种物理化学复合助滤剂以进一步改善煤泥脱水效果。其次,通过原子力显微镜、分子模拟、扩展的DLVO理论计算等手段揭示了助滤剂与煤泥颗粒间的相互作用机理并分析了骨架构建体助滤剂对煤泥滤饼的骨架支撑作用机理,同时,采用低场核磁共振技术和CT扫描技术分析了复合药剂对滤饼水分分布的影响规律以及对煤泥滤饼结构的优化机理。最后,通过颗粒流数值模拟分析了滤饼动态生长规律及细颗粒在滤饼中的迁移规律,研究了不同助滤剂对煤泥颗粒迁移的影响及滤饼结构的调控机制。得到主要结论如下:(1)十八烷基三甲基氯化铵STAC可以提高煤泥水过滤速度,降低滤饼水分,减小滤饼平均质量比阻,显着改善过滤效果。阴离子聚丙烯酰胺5250和非离子聚丙烯酰胺333均可以显着提高煤泥的过滤速度,降低滤饼平均质量比阻,但是会增加滤饼水分。硅藻土、珍珠岩、纤维素均可以不同程度上提高煤泥过滤速度,降低滤饼平均质量比阻,球形SiO2由于粒度大且均匀,在煤泥滤饼中起到了很好的骨架支撑作用,过滤效果改善最为明显。相较于单一助滤剂,本文设计的GH型复合药剂能够进一步提高煤泥过滤性能,随着GH型复合药剂中Micron-SiO2球用量的增加,过滤速度明显增加,滤饼水分和滤饼比阻逐渐降低。(2)原子力显微镜(AFM)原位测试结果表明:在去离子水中,两个煤表面之间的粘附力随pH的增加而降低,并在pH 10时从负值变为正值。在阴离子聚丙烯酰胺5250溶液中,pH 4时粘附力为-2.71 n N,大于pH 10的值。但是,在pH 10时观察到最大的絮凝力(-1.87 n N)和最广的作用范围(45 nm),与沉降试验和絮团尺寸结果相吻合。STAC分子以簇状或短条状吸附到煤表面上,以单层和多层吸附为主。STAC分子在高岭石硅氧面的吸附形态呈现出斑点和点状外观,吸附厚度存在2nm和4nm左右两种情况,发生了单层吸附和双层吸附。STAC分子在高岭石铝氧面的吸附主要表现为斑片状吸附,吸附高度大部分集中在2-3 nm,以单层吸附为主。同时,分子模拟结果表明:由于高岭石铝氧面上的-OH官能团,额外的水分子存在于高岭石001面和STAC分子之间,这些分子可能充当STAC分子在高岭石001表面吸附的桥梁。与STAC分子的其余部分相比,STAC分子的氮原子更靠近颗粒表面吸附。因此STAC分子的烷基链伸入水中,水分子在颗粒表面的移动受到的限制减小,从而使煤和高岭石的疏水性增加,改善了煤泥的固液分离效果。(3)硅藻土骨架构建体的孔多数为通孔,有利于水分流通,而活性炭的孔多数为盲孔,不能形成有效的水分迁移路径,球形SiO2形成的滤饼孔隙率更大,更有利于脱水。同时,CT测试结果表明,复合药剂可以提高滤饼的孔隙率和孔隙的连通性。加入GH型复合药剂后,滤饼孔隙率从1.54%升高到6.67%。孔隙配位数明显增大,出现配位数大于10的孔隙,说明骨架构建体可以有效改善滤饼孔隙的连通性,在过滤过程中为水分的迁移创造出更多的路径,进而降低滤饼水分。另外,滤饼中的孔吼半径比从1.18降低到1.09,降低了水分迁移过程中的毛细阻力,从而显着提高过滤速度,改善过滤效果。GH型复合药剂可以增加煤泥滤饼中吸附水和束缚水的自由度,随着GH型复合药剂用量的增加,煤泥滤饼中吸附水和束缚水的含量从99.059%降低至96.214%,自由水的含量从0.941%升高至3.786%。(4)滤饼中的大颗粒在压力作用下主要发生滑移现象,而细颗粒由于迁移钻隙作用,促使滤饼孔隙率降低。随着细颗粒粒度的减小,颗粒在Y方向上的迁移距离基本呈增大趋势,对于30μm的滤饼主体颗粒而言,颗粒粒度小于15μm时,细颗粒的钻隙现象显着发生。两种表面活性剂均可以对煤泥颗粒产生疏水团聚作用,提高颗粒的粒度,进而提高滤饼的孔隙率及疏松度。加入STAC后,细颗粒的迁移现象明显减弱,煤泥中的小絮团在滤饼形成过程中构成了较为蓬松的结构,使得煤泥滤饼厚度增加了0.014mm,滤饼总孔隙率增加了0.042,过滤效果得到改善。由于絮凝作用,聚丙烯酰胺可以提高颗粒的粒度,形成一定数量的大絮团,降低了细颗粒的迁移,提高了孔隙率。球形SiO2骨架构建体使煤泥滤饼厚度增加了0.014 mm,总孔隙率增加了0.041,避免了颗粒的压缩变形,降低了细颗粒的迁移,因此改善了煤泥过滤效果。GH型复合药剂形成的滤饼结构更加疏松,煤泥滤饼厚度增加了0.034 mm,总孔隙率也明显增加,进一步改善了煤泥的脱水效果。
郭康鹰[4](2021)在《造纸污泥基有机高分子絮凝剂制备、效能及作用机制研究》文中指出造纸污泥处理难度大,处置费用高,造纸污泥的处理处置已成为困扰造纸企业发展的难题。鉴于木浆造纸污泥中木质素含量丰富,本文利用木浆造纸污泥中的木质素为原材料,通过接枝共聚和醚化反应,并调控接枝单体的种类及反应条件,制备出了具有不同分子构型、分子量和电荷密度的木浆造纸污泥基阳离子型有机高分子絮凝剂;通过现代分析仪器与方法,表征了制备出的上述系列目标产品的物化性质,研究了具有不同分子结构的木浆造纸污泥基阳离子型有机高分子絮凝剂单独或与无机混凝剂复配应用于染料废水脱色处理中的絮凝行为及絮凝脱色效能,揭示出了目标产品去除水体中不同类型染料的构效关系;通过在线监测目标产品作用下絮体生长动态过程,研究了絮凝过程中形成的絮体特性,明确了絮体特性与絮凝脱色效果之间的关系;通过测定目标产品单独或与无机混凝剂复配作用下生成絮体的荷电情况,结合絮凝脱色效果及絮体特性明确了其去除水体中不同类型的染料的作用机制。本文的主要研究内容与研究结论如下:(1)以木浆造纸污泥中的木质素为原材料,通过接枝共聚或醚化反应引入阳离子性的季胺基团,通过改变合成方法及反应条件来调控目标产物的结构,研制出了具有不同分子构型、分子量及电荷密度的系列木浆造纸污泥基阳离子型有机高分子絮凝剂;采用红外光谱仪(FTIR)、透射电镜(TEM)、凝胶色谱仪(GPC)、X射线光电子能谱(XPS)、颗粒电荷密度分析仪(PCD)等现代分析仪器及方法对制备出的目标产品进行了结构表征。结果表明,接枝共聚法制备出的絮凝剂具有丰富的阳离子支链,而醚化法制备出的絮凝剂具有长链线性结构;通过改变接枝共聚反应过程中引发剂(过硫酸钾,KPS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的投加量及搅拌速度可以调控目标产物的分子量和电荷密度。(2)优选出了两种具有相近分子量和电荷密度但是不同分子构型的木浆造纸污泥基阳离子型有机高分子絮凝剂并用于处理分散红(DR)和活性翠兰(RB)模拟染料废水,研究了其絮凝脱色效果、絮凝行为及絮体特性。结果表明,在DR和RB模拟染料废水脱色处理中,支链型絮凝剂均具有良好的絮凝脱色性能,其色度去除率可分别达到94.4%和95.4%,而线性絮凝剂对上述两种染料的去除率仅79.2%和73.4%;此外,支链型絮凝剂达到最佳色度去除率时所需的投加量远远小于线性絮凝剂,因此其应用成本更低;支链型絮凝剂生成的絮体粒径更大、结构疏松,并且其抗破碎能力、恢复再生能力和沉降分离性能均优于线性絮凝剂作用下的絮体。改变实验水样的初始pH,研究了两种絮凝剂的絮凝行为,结果表明,支链型絮凝剂受水样pH的影响较小;当模拟染料废水中存在一定浓度的腐殖酸(HA)和高岭土悬浮颗粒时,支链型絮凝剂仅需适度提高投加量即可达到理想的絮凝脱色效果,并且可以实现UV254的同步去除;在RB模拟染料废水(含HA和高岭土)处理中,支链型絮凝剂可去除90%以上的UV254,而线性絮凝剂对UV254的去除率不足60%;在DR模拟染料废水(含HA和高岭土)处理中,两种絮凝剂对UV254的去除率都相对较低,但也能达80%左右。综上所述,在DR和RB模拟染料废水脱色处理中,支链型絮凝剂的絮凝脱色效果、絮体特性及适用范围均优于线性絮凝剂。这是由于支链型絮凝剂具有丰富的阳离子性侧链,在水中充分伸展,可以同时吸附在多个胶体和微粒表面,因此提供了更强的吸附架桥作用。(3)采用接枝共聚法,通过改变KPS、DMC的投加量及搅拌速度,研制出了一系列具有不同分子量及电荷密度的支链型絮凝剂,研究了该系列絮凝剂在RB模拟染料废水处理中的絮凝脱色效果、絮体特性及作用机制。结果表明,絮凝剂的电荷密度及分子量并非越高越好,两者之间具有协同作用;当絮凝剂的分子量过高但是电荷密度有限时,其丰富的阳离子侧链无法充分伸展,反而会由于空间位阻效应阻碍了絮凝剂分子与染料胶体颗粒的接触反应;絮凝剂的电荷密度与其最佳投加量和应用成本大致呈负相关,但是絮凝剂的电荷密度并不能直接影响其最佳絮凝脱色效果,在不考虑经济效益的情况下,当其分子量>5×105 g/mol时,电荷密度较低的絮凝剂可以通过提高投加量来达到理想的色度去除效果;但是,絮凝剂的分子量与其最佳投加量、应用成本和絮凝脱色性能之间的相关性不大。絮体的结构特性与絮凝剂的分子量和电荷密度都具有相关性,当絮凝剂的电荷密度较低时,絮体结构主要受电荷密度的影响,电荷密度越高絮体结构越疏松;但是当电荷密度达到25000 μeq/L时,絮体结构主要受分子量的影响,分子量越大絮体结构越疏松;值得注意的是,絮凝剂的分子量和电荷密度并不能直接决定絮体的抗破碎能力、恢复再生能力及粒径大小等絮体特性,这说明絮凝剂的分子量和电荷密度共同发挥作用,仅改变两者之一无法有效地改善絮体结构。综上所述,要想达到理想的絮凝脱色效果,需要综合考虑絮凝剂的分子量、电荷密度及染料性质。(4)根据上述絮凝剂的构效关系的研究结果优选出了一种高效的造纸污泥基阳离子型有机高分子絮凝剂,将其命名为PS-g-DMC。以商业级木质素为原材料,采用相同的合成方法(接枝共聚法)、物料比及反应条件制备出商业级木质素基有机高分子絮凝剂(LBF),对比研究了 PS-g-DMC和LBF在DR和RB模拟染料废水脱色处理中的絮凝行为。结果表明,PS-g-DMC与LBF在水中均呈分枝状结构,并且PS-g-DMC的支链伸展状态更佳;两种絮凝剂具有相似的絮凝脱色效果,甚至PS-g-DMC的色度去除效果略优于LBF。对比研究PS-g-DMC与聚合氯化铝(PAC)和阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)的絮凝脱色效果,结果表明PS-g-DMC生成的絮体粒径较大、结构疏松,抗破碎能力、恢复再生能力和沉降分离性能都较强,因此其絮凝脱色效果略优于PAC和PAC+CPAM复配混凝体系;在不同pH条件下,PS-g-DMC的絮凝脱色性能较稳定,尤其是在DR模拟染料废水处理中,在pH=2.0~10.0的范围内,PS-g-DMC的色度去除率均能达90%;但是,PAC和PAC+CPAM体系的混凝脱色效果受水样初始pH的影响较大,两种混凝体系的pH适用范围均为4.0~6.0。(5)改变PAC的碱化度、PAC/PS-g-DMC的质量比,研究了 PAC&PS-g-DMC复合混凝剂及PAC+PS-g-DMC复配混凝体系在分散黄(DY)模拟染料废水处理中的混凝行为。研究结果表明,PAC&PS-g-DMC复合混凝剂并非PAC和PS-g-DMC两种溶液的物理混合,而是PS-g-DMC与铝盐水解产物发生了相互作用产生的新产物;PS-g-DMC与PAC之间的相互作用削弱了两种药剂的应用效能,因此PAC&PS-g-DMC复合混凝剂的混凝效果及絮体特性虽优于单独PAC体系,但是不及PAC+PS-g-DMC复配混凝体系;在PAC&PS-g-DMC复合混凝体系中,PAC的碱化度和PAC/PS-g-DMC质量比较低时混凝脱色效果较好,但是在PAC+PS-g-DMC复配混凝体系中PAC/PS-g-DMC质量比较高时混凝脱色效果较好;无论是PAC&PS-g-DMC复合混凝剂还是PAC+PS-g-DMC复配混凝体系,PS-g-DMC的加入都可以减少PAC的投加量、扩宽体系的pH适用范围、改善絮体结构并且提高絮体的沉降分离性能。(6)最后,以实际印染废水为实验水样,对比研究了 PS-g-DMC与PAC的混凝-絮凝行为,以及PS-g-DMC和CPAM用作PAC助剂时的助凝行为。实验结果表明,PAC主要去除类腐殖酸类污染物和染料颗粒,PS-g-DMC不仅可以去除上述两种污染物,还能有效地去除类色氨酸类污染物,因此PS-g-DMC对化学需氧量(CODCr)的去除效果明显优于PAC及PAC+CPAM复配混凝体系;当PS-g-DMC 用作 PAC 的助凝剂时,可以在一定程度上提高色度去除率、CODCr去除率,并且改善絮体结构,但是其助凝效果不及CPAM。用PS-g-DMC二次处理PAC混凝出水时,可以有效地提高混凝体系的色度去除率和CODCr去除率,PAC→PS-g-DMC二次混凝体系的色度去除率和CODCrr去除率相较于单独的PAC体系分别提高了16.2%和1 3.3%;考虑到实际印染废水处理中后续厌氧生物池进水的pH要求,本文将实际印染废水的pH值调至7.0,PAC→PS-g-DMC二次混凝体系的色度去除率、浊度去除率和CODCr去除率分别为90.2%、82.5%和32.6%,比单独PAC混凝体系分别提高了 23.0%、27.9%和16.6%;此外,二次混凝体系的出水pH稳定在7.10±0.03,符合后续生物处理的进水要求。
刘鹏宇[5](2021)在《饮用水源水中典型POPs有机氯农药的强化去除效能研究》文中研究指明二十世纪以来,人类大量使用和排放持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs),由于POPs具有高毒性、难在环境中降解、易远距离传输且通过食物链在人体和动物中积累、放大、具有“三致”效应等特点,导致全球环境出现了严重的POPs污染问题。其污染已遍及全球各类水体,作为生活饮用水水源的地表水也深受污染。饮用水水源的污染势必影响饮用自来水的水质安全。面对我国开展履行斯德哥尔摩公约和实施生活饮用水强制性国家标准的技术挑战,研究饮用水生产工艺中对POPs的控制技术势在必行。本文研究以饮用水常规生产流程中的混凝、过滤工艺为基础,在不改变现有生产流程的前提下,通过对强化混凝、深床过滤以及微絮凝直接过滤工艺的强化效能研究,采用“组成分类,选择典型,探讨构效关系,逐步推广”的原则,逐步形成饮用水源水中POPs污染控制的技术理论,对保障饮水水质安全具有重要的作用和意义。采用聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)絮凝剂对水中典型POPs—有机氯农药(OCPs)进行强化混凝处理,并运用响应曲面法(RSM)优化分析了影响OCPs去除率的强化混凝条件,如pH值、原水浊度、混凝剂投加量和OCPs的初始浓度诸因素。结果表明,各影响因素交互作用显着。以PAC、PFS为絮凝剂各因素综合作用的最佳混凝条件组合均为pH值5.0、原水浊度150 NTU、投药量12 mg/L、初始浓度200 ng/L。以PDMDAAC为絮凝剂的最佳混凝条件组合是:pH值7.5、原水浊度300 NTU、投药量0.1mg/L、初始浓度300 ng/L。经模型验证实验得到最佳条件下,PAC对OCPs的去除率可以达到49.5%~80.4%,PFS对OCPs的去除率可以达到66.72%~82.32%,PDMDAAC对OCPs的去除率可以达到68.8%~82.7%,实测值与模型预测值相近,表明该模型预测准确有效。分别以PAC、PFS与PDMDAAC为原料制备两种复合絮凝剂,研究了两种复合絮凝剂对水体浊度及OCPs的去除效果。通过考察絮凝剂投药量、无机-有机组分复合比例、原水浊度、慢速搅拌时间和pH值等因素对浊度和OCPs去除效果的影响,结合絮体分形维数和Zeta电位对去除效果进行验证。结果表明,复合比例对处理水体中的OCPs以及浊度效果影响较大,PAC、PFS与PDMDAAC复合比例为5:1,投药量均为1mL/L,慢速搅拌时间为15min时,OCPs和浊度去除率达到最佳;随着初始浊度的升高,水体中OCPs的去除率也随之增加,表明两种复合絮凝剂均适用于水中OCPs和浊度的去除;复合絮凝剂与其他絮凝剂相比,其最佳pH值范围较广,在pH值为4~9范围内,OCPs和浊度都有较高的去除率。利用絮体分形维数和Zeta电位两种表征手段对混凝效果进行探讨,在最佳投药量时,PAC-PDMDAAC、PFS-PDMDAAC絮体分形维数均达到最大分别为0.8417和0.823,此时絮体结构紧密,孔隙率小且粒度分布集中,吸附架桥及网捕作用作用效果最佳;Zeta电位分别为-3mV和-1.6mV,均处于-8~2 mV之间,混凝效果最佳。絮体分形维数和Zeta电位辅助分析表明,当絮体分形维数达到最大值,Zeta电位绝对值接近零时,OCPs和浊度去除率也达到最大。试验还以硅酸钠和硫酸铝为原料制备了聚硅硫酸铝絮凝剂(PASS),考察了絮凝剂投加量、pH值、原水浊度、粉末活性炭和改性凹凸棒土助凝剂等因素对OCPs消除效果的影响。结果表明:PASS投加量为5 mg/L时,OCPs的去除率可以达到57%~87%,浊度去除率可以达到99.1%,其效果好于PAC;PASS强化混凝处理OCPs的最佳pH值范围是6~7;OCPs的去除与浊度的去除具有显着相关性,原水浊度的大小会影响OCPs的去除,OCPs和浊度的去除率随浊度降低而减小。粉末活性炭和改性凹凸棒土作为助凝剂与PASS复配均可显着提高OCPs的去除率,分别达到78%~100%和72%~95%。相较而言,凹凸棒土储量丰富,廉价易得,因此,以改性凹凸棒土替代粉末活性炭更有优势。深床过滤对比试验发现:滤床深度对四种滤料过滤去除OCPs和浊度的影响表现不同。四种滤料对OCPs去除效率顺序依次为:无烟煤>沸石>锰砂>石英砂,结果与四种滤料表面润湿性顺序一致,而与滤料表面自由能极性成分相反。滤速的增加使浊度和OCPs去除率先上升然后下降,所得最佳滤速为10 m/h;沸石对OCPs去除率受滤速影响较小,去除率变化不明显;随着滤速的增加无烟煤滤料对OCPs去除率缓慢下降,剩余浊度逐渐升高。同一滤料不同粒径时对OCPs去除率相差不大,OCPs去除率与滤料粒径之间并无明显规律。细颗粒滤料滤床主要发挥截留作用去除悬浮胶体颗粒,粗颗粒滤料滤床主要发挥吸附作用去除悬浮胶体颗粒。悬浮胶体颗粒物及OCPs的去除不仅受到滤料的吸附截留作用,还与滤料的表面性质及OCPs的性质有重要的关系。选取PAC、PDMDAAC、PAC-PDMDAAC作为絮凝剂,使用无烟煤细、粗粒径滤料进行平行实验研究,优化确定絮凝剂投药量、原水浊度、出水浊度滤速、床深等影响参数,探讨在最优条件下微絮凝直接过滤工艺对水中OCPs的去除效能。结果表明:以无机混凝剂PAC作为絮凝剂时,宜采用细颗粒粒径无烟煤滤料滤床在低速进行过滤,此时浊度和OCPs的去除效果均为最佳。PDMDAAC作为絮凝剂时,直接过滤的最佳选择是粗颗粒粒径无烟煤滤料滤床进行低速过滤,既保证了出水水质,又延长了过滤周期,使滤床效能达到最高。在高原水浊度和高滤速条件下,不宜投加PAC-PDMDAAC。本论文完成了各项强化工艺对饮用水水源水中典型POPs—有机氯农药OCPs的去除效能及机理研究,通过试验确定了不同强化工艺的最佳处理参数及条件,研究成果可以为城市自来水厂的运行提供参考和支持。
朱飞飞[6](2021)在《淀粉基可降解絮凝剂在污水处理及污泥资源化处置中的应用研究》文中提出淀粉骨架上引入具有吸附、絮凝功能的侧链或基团,则可以获得具有各种吸附或絮凝性能的淀粉基衍生物,也因此成为污水处理和污泥资源化处置研究热点。本文使用醚化型阳离子淀粉和PAM为主要原料,硝酸铈为引发剂,成功接枝了酰胺基合成了淀粉基可降解絮凝剂(SDF)。本文首先确定了SDF合成的最佳条件,对SDF进行了表征;其次考察了SDF在三种不同污水絮凝的效果;同时以PAM为对照考察了淀粉基可降解絮凝剂的降解性能;然后使用SDF与PAM对养殖污水进行絮凝处理,对比两者絮凝效果;最终通过污泥堆肥实验探索了SDF絮凝污泥的堆肥性能,利用种植实验对堆肥产品进行评价。研究结果如下:(1)SDF通过在水中的溶解过程即可成功发生接枝反应,可以直接用于污水处理。实验结果显示淀粉链上引入了酰胺基,淀粉结构发生了变化,PAM成功接枝到淀粉支链上。SDF在处理印染污水时COD去除率达到95.56%;在处理厨余污水时使用量仅为PAM的1/40,其COD去除率、SS去除率和透光率分别为97.6%、99.2%和98.3%;进行制革污水处理时SDF絮凝实验结果优于PAM,浊度分别降低了50%和43.2%。(2)SDF可以被微生物有效降解,一年内基本完全降解降解。实验结果显示SDF内微生物增殖较快,PAM培养基内微生物适应期为SDF的2.5倍,SDF内p H变化幅度大,这是由于微生物分解SDF引起的。模拟自然降解实验显示,培养半年时SDF溶液内出大量微生物群落;SDF的p H、相对粘度和分子量变化量分别降低了25.6%、91.4%和62.98%而PAM对应的变化量分别为23%、58.2%和18.84%,实验显示SDF具有良好的降解性能。(3)SDF可以有效实现污泥的絮凝和脱水环节,絮凝后污泥实现了堆肥全过程。污泥絮凝实验中结果显示,SDF絮凝实验后上清液在COD去除率、SS去除率和浊度去除率中展现出良好性能;絮凝后污泥在CST、SRF和真空抽滤时间三方面占有优势。SEM扫描后微观图显示,SDF絮凝后污泥具有更多的空隙,表面凹凸不平。堆肥实验结果表明,SDF堆体内温度升高更快,温度大于55℃的有20天,温度最高达68.5℃,最终含水率下降了30.2%总重量减少了约1/3,有机质含量降低了15.7%堆肥顺利进行;PAM堆体温度上升缓慢,没有进入到高温期并且含水率仅下降了10.96%,有机质减少了3.5%;种植实验显示SDF堆肥产物有利于作物生长。
曾德恢[7](2021)在《煤矸石酸浸液制备聚合硫酸铝铁及应用研究》文中提出2019年我国的原煤生产总量占一次能源生产总量的68.60%,与之相伴而生的固体废弃物煤矸石产自原煤开采和洗选过程中,产量约为原煤的20%~25%。而每入选1 t原煤则产生3.0~5.0 m3的煤泥废水。随着社会发展对能源需求量的增长,煤矸石的累积量和煤泥废水的排放量也随之增长,与此同时也带来了土壤、大气、水体等方面的生态环境污染。近年来,单一无机高分子絮凝剂被广泛研究并应用于水处理,但其仍然存在聚合度不高、絮凝性能差等不足之处。因此,性能更为显着的无机高分子复合型絮凝剂的发展受到业界相关人士的广泛青睐。量大价廉的煤矸石中含有大量的有价元素铝和铁,将其作为无机高分子复合絮凝剂聚合硫酸铝铁(PAFS)制备的原料,以期达到煤矸石变废为宝和以废治废的目的。本文以贵州盘州高铁型煤矸石和硫酸酸浸液为研究对象,探究煤矸石酸浸液用于制备PAFS絮凝剂的过程,首先通过与酸浸液相同铝、铁含量的模拟体系进行初步研究,以PAFS絮凝剂产品的盐基度和应用于煤泥废水处理的絮凝性能作为评价指标,并以此为依据设定煤矸石酸浸液(真实体系)制备PAFS的初始实验条件,然后通过正交实验将其制备实验条件进行优化,将优化条件下制备的PAFS应用于煤泥废水的处理。为了探究自制的PAFS产品对煤泥废水处理过程中的絮凝性能,通过单因素实验得到较为适宜的水处理条件,初步对自制PAFS处理煤泥废水沉降过程的动力学进行了研究,同时探究了自制PAFS的稳定性。为煤矸石酸浸液制备PAFS并应用于煤泥废水提供一定的基础。本论文得出了以下结论:(1)以FeSO4×7H 2O、Al2(7)SO4(8)3×18H2O为原料,模拟煤矸石酸浸液中铝铁含量制备絮凝剂PAFS并用于煤泥废水的处理。其制备最佳工艺条件为:聚合温度为60℃、聚合时间为60 min、聚合pH为2.30、聚合过程中搅拌速度为250 r/min。在此条件下得到的PAFS液体产品呈红棕色,固体产品呈浅黄色。产品的盐基度达到43.56%,将产品应用于煤泥废水的处理,浊度去除率达到了98.99%,COD去除率达到了81.67%。(2)通过对红外光谱图的分析可知,PAFS中铝、铁离子发生了聚合反应,且通过羟基桥连方式结合;通过SEM表征图可知,生成的聚合物微观结构呈致密网状,该结构使其表面积增大,增强了吸附、网捕卷缩凝聚力,表现出良好的絮凝性能;使用X-射线光电子能谱证明了产品表面铁的化学形态呈三价,即羟基桥连的是三价铁和三价铝的形态。(3)以煤矸石酸浸液作为制备PAFS的原料,考察了聚合温度、聚合时间、聚合过程搅拌速度、OH/(Al+Fe)摩尔比等因素,在模拟体系的基础上设定各因素取值范围。制备PAFS的最佳条件为:聚合温度为35℃、聚合时间为60 min、聚合过程搅拌速度为250 r/min、OH/(Al+Fe)摩尔比值为2.40。在此条件下得到的聚合硫酸铝铁液体产品呈红棕色,固体产品呈浅黄色,相比模拟体系产品颜色均变浅。产品的盐基度达到32.18%,将产品应用于煤泥废水的处理,浊度去除率达到了95.62%,COD去除率达到了77.50%。(4)通过正交实验对煤矸石酸浸液制备PAFS的条件进行优化。最优方案为:OH/(Al+Fe)摩尔比为2.50,聚合温度为35℃,聚合时间为60 min,聚合过程搅拌速度为150 r/min。(5)煤矸石酸浸液制备的PAFS应用于煤泥废水的处理,得到的最佳工艺条件为:絮凝剂投加量为80 mg/L,水体pH为8.00,沉降温度为25℃,以400 r/min快速搅拌1.50 min,再以200 r/min慢速搅拌2.50 min,静置沉降0.50 h。在以上条件下处理的煤泥废水浊度去除率达到98.73%,COD去除率达到78.46%。(6)自制的PAFS应用于煤泥废水、钢渣废水、某高校湖泊水的处理,浊度去除率均达到96.20%以上,COD去除率均达到77.80%以上。(7)PAFS应用于煤泥废水沉降过程采用双曲线模型进行拟合时,拟合系数R2=0.8703,采用二级动力学模型进行拟合时,拟合系数为R2=0.9624。煤矸石酸浸液制备的PAFS应用于煤泥废水处理过程中的沉降动力学更适合用二级动力学模型进行拟合。(8)产品中铝、铁的形态会随着时间的变化而不断发生改变,静置9天后,有0.80%的单体态(Al+Fe)a转化为中低聚合态(Al+Fe)b,有1.87%的中低聚合态(Al+Fe)b转化成高聚态或者沉淀溶胶,而高聚物或沉淀溶胶态增加了2.67%。随着时间的不断增加,产品中的单体或者低聚物会逐渐发生熟化聚合,朝着更高聚合态方向转化,其中起主要絮凝作用的活性态铝铁含量不断减少,容易出现沉淀物或者溶胶而导致稳定性变差。(9)随着放置时间的增加,自制PAFS应用于煤泥废水处理的浊度去除率从97.19%降至了95.94%。表明PAFS的絮凝性能降低。通过Zeta电位数据显示,PAFS的稳定性会随着时间的增加而变差。
郝好[8](2021)在《聚合硫酸铝钛的制备及其絮凝性能的研究》文中研究表明在水处理过程中,絮凝剂作为混凝阶段中的主要因素,一直受到国内外研究人员的广泛关注。近年来,钛盐絮凝剂因其优良的混凝效果及污泥可回用的特性成为研究热点之一。本文在国内外大量的研究基础之上,制备出新型无机高分子絮凝剂聚合硫酸铝钛(PATS),并系统研究其混凝效果及混凝行为,结合Zeta电位、粒径、絮体分形维数等的变化,研究其混凝作用机理。分别以磷、浊度和腐殖酸为目标污染物,在实验室配制模拟废水,深入的研究新型钛盐絮凝剂的混凝效果,并通过单因素试验、正交试验、响应面试验探究了絮凝剂投加量、pH值、快搅时间、慢搅时间、静置时间等因素对絮凝剂除磷除浊效果影响及各个因素之间的相互作用关系,确定了最佳絮凝工艺条件。研究主要结论如下:(1)采用慢速滴碱法制备出了新型无机高分子絮凝剂聚合硫酸铝钛,综合调控钛铝摩尔比、碱化度、反应温度及加热时间,促使形成羟基化、具有更高聚合度的PATS。最终确定PATS最佳合成配比为n(Ti)/n(Al)=0.3:1,n(OH)/n(Ti+Al)=0.3:1,反应温度50℃,加热时间5 min。(2)PATS与传统絮凝剂PAS相比,ζ电位由原来的-2.73 m V提高到-2.035 m V,粒径由原来的1764 nm提高到2284 nm,使PATS具有更高的电中和与网捕卷扫能力。(3)红外光谱结果显示,硫酸铝与硫酸钛之间发生共聚反应生成了高分子聚合物,充分进行吸附电中和作用,极大增强了PATS的絮凝性能。(4)将PATS用于处理含磷废水时,最佳去除条件为:絮凝剂投加量为8.30mmol/L,pH为7.36,快搅时间4 min,快搅速度210 r/min,慢搅时间为10 min,慢搅速度为40 r/min,静置时间为107 min。此条件下,磷的去除率可达到99.04%。(5)将PATS用于处理含浊废水时,最佳去除条件为:絮凝剂投加量为0.32mmol/L、pH为9,快搅时间为1 min,快搅速度为190 r/min、慢搅时间为12.4 min,慢搅速度为40 r/min,静置时间为100 min。此条件下,浊度去除率可达到99.30%。(6)将PATS用于处理腐殖酸废水时,最佳去除条件为:絮凝剂投加量为1.17mmol/L、pH为8,快搅时间为4 min,快搅速度为192 r/min、慢搅时间为20 min,慢搅速度为50 r/min,静置时间为80 min。此条件下,腐殖酸去除率可达到95.07%。(7)将PATS用于处理实际生活污水,发现其絮凝效果良好,测定的各项指标均可达到污水综合排放标准中的二级标准。
阮竹恩[9](2021)在《给料井内全尾砂絮凝行为及其优化应用研究》文中认为膏体充填技术是金属矿绿色开采的重要发展方向,深锥浓密是膏体充填的关键技术之一,全尾砂在深锥浓密机给料井内快速形成絮团是实现全尾砂料浆深度浓密的前提。论文以给料井内全尾砂絮凝行为作为研究对象,以絮凝过程的定量描述与工艺参数的优化为目的,主要研究工作包括:1)研究了全尾砂固体质量分数、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度和剪切速率等因素对全尾砂絮凝行为的影响,以絮团平均加权弦长峰值、絮凝的全尾砂料浆的初始沉降速率与上清液浊度表征全尾砂絮凝行为,探明了剪切诱导絮凝过程中全尾砂絮团尺寸演化规律。2)分析了全尾砂絮团的聚并与破碎机理,建立了絮团加和式聚并模型与双幂率式破碎模型,并应用MATLAB的ode15s结合改进的粒子群算法对待定系数进行优化确定,构建了全尾砂絮凝动力学模型(T2PBM),实现了全尾砂絮凝过程的定量描述。3)采用物理模拟与数值模拟相结合的方法研究了深锥浓密机给料井内的全尾砂絮凝行为,分析了 E-DUC稀释系统的稀释效果,应用全尾砂在给料井内的停留时间分析了给料井的有效流动率,建立了给料井出口圆周上全尾砂料浆的固体体积分数的均匀度指数模型,揭示了给料井内全尾砂絮团尺寸分布的时空演化规律。4)以絮凝效果和布料效果为综合指标,分析了给料速度、给料井直径、给料井高度、环形挡板的宽度、螺旋混料槽的螺旋角度对絮凝效果和布料效果的影响,应用BP神经网络结合总评归一值模型对给料井进行基于全尾砂絮凝行为的多参数多目标优化。5)应用全尾砂絮凝动力学模型及给料井内全尾砂絮凝行为的模拟方法,对某矿深锥浓密机给料井的运行效果进行分析,并对给料井的工艺参数提出优化建议,预期实际优化效果显着。
康慧敏[10](2020)在《昌乐城东污水处理厂提标改造COD深度处理研究》文中提出按照山东省委省政府《关于建设生态山东的决定》的文件要求,当地环保局要求昌乐城东污水厂在原有污水处理水质的基础上,进一步提高水质排放标准,对现有设施进行提标改造,要求提标后排放水的化学需氧量(COD)≤40mg/L。提标方案及处理效果构成本论文的研究内容。本文为满足废水深度处理工艺技术改造需要,采用了深度混凝+臭氧接触活性炭过滤为主要COD去除方式的技术方案,针对其中技术细节进行了研究。通过化学混凝小试、现场投药中试进行了影响因素对去除率性能影响实验,对深度混凝的效果进行了测定。小试及中试结果均表明,当聚合氯化铝、M180混凝剂、聚硅酸硫酸铁和聚丙烯酰胺药剂等4种絮凝剂投加量为75-100 mg/L时,满足出水COD去除率提高20%的设计目标,说明更换絮凝剂种类及优化絮凝剂投加量可以提高混凝沉淀的效果,满足设定要求。在原有的臭氧投加系统基础上增加活性炭滤池,现场实验来测试臭氧-活性炭组合工艺改造的COD去除效果,试验结果显示,当臭氧投加浓度在30mg/L时,臭氧氧化-活性炭组合工艺可以保证出水稳定COD在40 mg/L以下。现场实现的深度处理工艺在线监测结果显示,强化混凝+臭氧氧化+后置活性炭过滤工艺可以满足现场对排放水COD深度达标要求,并且能够保证出水指标稳定。深度处理各工艺段COD去除率分别为混凝沉淀池COD去除率40%,强化混凝和连续流砂滤池COD去除率25%,臭氧氧化池及炭池和消毒COD去除率30%,深度处理各工艺段串联后COD去除率可达69%。工程投资成本和单位运行成本核算结果显示,深度处理部分臭氧投加的单位运行成本远高其他成本,说明臭氧氧化指标控制更加关键。经过上述研究和实验,确定昌乐城东污水处理厂深度处理工艺方案,实现昌乐城东污水处理厂提标改造后COD≤40 mg/L排放要求,具有较好的推广应用价值。
二、絮凝剂的应用现状及发展趋势(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、絮凝剂的应用现状及发展趋势(论文提纲范文)
(1)基于双羧基型阴离子单体的聚丙烯酰胺共聚物的制备及研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 聚丙烯酰胺的定义及分类 |
1.2.1 聚丙烯酰胺的定义 |
1.2.2 聚丙烯酰胺的分类 |
1.3 聚丙烯酰胺的聚合方法 |
1.3.1 水溶液聚合 |
1.3.2 反相乳液聚合和反相微乳液聚合 |
1.3.3 分散聚合 |
1.3.4 悬浮聚合 |
1.3.5 模板聚合 |
1.4 聚丙烯酰胺的应用 |
1.4.1 聚丙烯酰胺在污水水处理方面的应用 |
1.4.2 聚丙烯酰胺在油田开采方面的应用 |
1.4.3 聚丙烯酰胺在造纸方面的应用 |
1.4.4 聚丙烯酰胺在煤炭浮选方面的应用 |
1.5 聚丙烯酰胺的研究现状 |
1.5.1 非离子型聚丙烯酰胺 |
1.5.2 阴离子型聚丙烯酰胺 |
1.5.3 阳离子型聚丙烯酰胺 |
1.5.4 两性聚丙烯酰胺 |
1.6 本论文研究的目的及内容 |
第2章 非离子聚丙烯酰胺的合成 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验方法及步骤 |
2.2.4 转化率测定 |
2.2.5 特性黏数的测定 |
2.2.6 聚合物的红外光谱测试 |
2.2.7 聚合物的核磁氢谱测试 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 过硫酸钾浓度对 PAM 特性粘数的影响 |
2.3.2 氧化剂与还原剂的摩尔比对PAM特性黏数的影响 |
2.3.3 V-50 浓度对PAM特性粘数的影响 |
2.3.4 pH值对PAM特性粘数的影响 |
2.3.5 最佳条件合成工艺 |
2.4 非离子PAM的红外光谱表征及APA的核磁氢谱表征 |
2.5 小结 |
第3章 阴离子聚丙烯酰胺P(AM-APA)的合成 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 实验方法及步骤 |
3.2.4 转化率测定 |
3.2.5 特性黏数的测定 |
3.2.6 聚合物的红外光谱测试 |
3.2.7 聚合物的核磁氢谱测试 |
3.2.8 絮凝性能测定 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 过硫酸钾浓度对 P(AM-APA)特性粘数的影响 |
3.3.2 氧化剂与还原剂的摩尔比对P(AM-APA)特性黏数的影响 |
3.3.3 V-50 浓度对 P(AM-APA)特性粘数的影响 |
3.3.4 单体浓度对 P(AM-APA)特性粘数的影响 |
3.3.5 APA的用量对P(AM-APA)特性粘数的影响 |
3.3.6 pH值对P(AM-APA)特性粘数的影响 |
3.3.7 最佳条件合成工艺 |
3.4 阴离子型聚合物P(AM-APA)的表征 |
3.5 絮凝性能的研究 |
3.5.1 PAC加入量对上清液透光率的影响 |
3.5.2 P(AM-APA)加入量对上清液透光率的影响 |
3.5.3 pH值对上清液透光率的影响 |
3.6 小结 |
第4章 两性聚丙烯酰胺P(AM-DAC-APA)的合成 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 实验方法及步骤 |
4.2.4 转化率测定 |
4.2.5 特性黏数的测定 |
4.2.6 聚合物的红外光谱测试 |
4.2.7 聚合物的核磁氢谱测试 |
4.2.8 絮凝性能的研究 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 KPS浓度对P(AM-DAC-APA)特性粘数的影响 |
4.3.2 氧化剂与还原剂的摩尔比对P(AM-DAC-APA)特性黏数的影响 |
4.3.3 V-50 浓度对P(AM-DAC-APA)特性粘数的影响 |
4.3.4 单体浓度对P(AM-DAC-APA)特性粘数的影响 |
4.3.5 功能单体的用量对P(AM-DAC-APA)特性粘数的影响 |
4.3.6 DAC与 APA的摩尔比对P(AM-DAC-APA)特性粘数的影响 |
4.3.7 初始温度对P(AM-DAC-APA)特性粘数的影响 |
4.3.8 pH 值对 P(AM-DAC-APA)特性粘数的影响 |
4.3.9 最佳条件合成工艺 |
4.4 两性聚合物P(AM-DAC-APA)的表征 |
4.5 絮凝性能的研究 |
4.5.1 PAC加入量对上清液透光率的影响 |
4.5.2 P(AM-DAC-APA)加入量对上清液透光率的影响 |
4.5.3 pH值对上清液透光率的影响 |
4.6 小结 |
第5章 结论及展望 |
5.1 结论 |
5.2 目前存在问题 |
5.3 今后的研究方向 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(2)粉煤灰基聚氯硫酸铝铁的制备及其性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 粉煤灰的利用现状 |
1.2.1 粉煤灰的产生及其性质 |
1.2.2 粉煤灰资源化利用现状 |
1.2.3 粉煤灰的高附加值利用 |
1.3 无机高分子絮凝剂发展现状 |
1.3.1 无机高分子絮凝剂 |
1.3.2 无机复合高分子絮凝剂的研究现状 |
1.3.3 聚氯硫酸铝铁絮凝剂的研究现状 |
1.3.4 粉煤灰制备聚氯硫酸铝铁絮凝剂的研究进展 |
1.4 本论文主要研究内容 |
第二章 实验材料、设备及分析表征方法 |
2.1 实验材料及设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验仪器及设备 |
2.2 分析仪器及其测试方法 |
2.2.1 X射线衍射仪(XRD) |
2.2.2 X射线荧光光谱分析(XRF) |
2.2.3 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP) |
2.2.4 红外光谱分析(FTIR) |
2.2.5 扫描电镜(SEM-EDS) |
2.2.6 三维荧光光谱(EEM) |
2.2.7 絮凝实验中所用表征测试方法 |
2.3 絮凝剂盐基度的测定 |
第三章 粉煤灰两段强化酸浸及其PAFCS的制备研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 CFB灰两段强化酸浸实验 |
3.1.2 PAFCS的制备及其絮凝实验 |
3.2 CFB灰理化性质及铝、铁的溶出行为 |
3.2.1 粉煤灰的理化性质 |
3.2.2 盐酸酸浓度、酸浸温度对浸出率的影响 |
3.2.3 硫酸酸浓度、酸浸温度对浸出率的影响 |
3.3 PAFCS絮凝剂工艺条件优化 |
3.3.1 SO_4~(2-)的添加方式对絮凝剂的影响 |
3.3.2 反应温度对水解聚合的影响 |
3.3.3 反应时间对水解聚合的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 聚氯硫酸铝铁絮凝剂性能优化调控 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验试剂 |
4.1.2 实验仪器与设备 |
4.1.3 絮凝实验 |
4.1.4 实验方法 |
4.1.5 Fe、Al共聚物的水解形态测试 |
4.2 聚氯硫酸铝铁絮凝剂(PAFCS)的水解、聚合机理 |
4.3 不同Al/SO_4~(2-)摩尔比对PAFCS结构及其性能影响探究 |
4.3.1 不同Al/SO_4~(2-)摩尔比对PAFCS性能影响 |
4.3.2 不同Al/SO_4~(2-)摩尔比对PAFCS结构影响 |
4.4 不同Al/Fe摩尔比对PAFCS结构及其性能影响探究 |
4.4.1 不同Al/Fe摩尔比对PAFCS性能影响 |
4.4.2 不同Al/Fe摩尔比对PAFCS结构影响 |
4.5 不同Al/Ca摩尔比对PAFCS结构及其性能影响探究 |
4.5.1 不同Al/Ca摩尔比对PAFCS性能影响 |
4.5.2 不同Al/Ca摩尔比对PAFCS结构影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 聚氯硫酸铝铁絮凝剂在焦化废水中的应用 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验试剂 |
5.1.2 实验仪器及设备 |
5.1.4 絮体在线监测实验 |
5.1.5 实验方法 |
5.1.6 测试方法与表征手段 |
5.2 PAFCS对焦化废水生化出水处理性能探究 |
5.3 不同类型絮凝剂絮凝性能比较 |
5.4 絮体在线监测 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 建议与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(3)煤泥滤饼孔隙结构的物理化学调控原理及其实践(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 煤泥水性质的研究现状 |
1.2.1 固体颗粒性质及相互作用 |
1.2.2 溶液化学性质 |
1.3 煤泥水化学助滤剂的研究现状 |
1.4 骨架构建体助滤剂的研究现状 |
1.5 主要研究目标及内容 |
1.5.1 存在的主要问题 |
1.5.2 主要研究目标 |
1.5.3 主要研究内容 |
第2章 试验材料及特性测试 |
2.1 试验原料性质分析 |
2.1.1 工业分析 |
2.1.2 粒度分析 |
2.1.3 矿物质组成 |
2.1.4 官能团分析 |
2.1.5 润湿热分析 |
2.1.6 水分赋存状态研究 |
2.1.7 煤泥颗粒间的相互作用研究 |
2.2 试验仪器及试剂 |
2.2.1 试验试剂 |
2.2.2 试验仪器 |
2.3 主要试验方法 |
2.3.1 过滤试验 |
2.3.2 原子力显微镜测试 |
2.3.3 FBRM测试 |
2.3.4 核磁共振测试 |
2.3.5 CT扫描测试 |
2.3.6 分子模拟 |
2.3.7 颗粒流数值模拟 |
第3章 不同类型助滤剂对煤泥脱水效果的影响 |
3.1 表面活性剂的影响 |
3.1.1 表面活性剂对煤泥过滤脱水效果的影响 |
3.1.2 煤泥颗粒表面电位的变化规律 |
3.1.3 煤泥接触角及滤液表面张力的测试 |
3.2 聚丙烯酰胺的影响 |
3.2.1 聚丙烯酰胺对煤泥沉降过滤效果的影响 |
3.2.2 溶液pH对聚丙烯酰胺助滤效果的影响 |
3.2.3 煤泥颗粒絮团结构演化规律 |
3.3 骨架构建体的影响 |
3.3.1 骨架构建体的基本性质 |
3.3.2 骨架构建体对煤泥过滤脱水效果的影响 |
3.3.3 煤泥滤饼厚度的变化 |
3.4 复合助滤剂的影响 |
3.4.1 复合助滤剂对煤泥过滤脱水效果的影响 |
3.4.3 煤泥滤液表面张力的测试 |
3.4.4 物理化学药剂协同疏水改性机理研究 |
3.5 小结 |
第4章 药剂与煤泥间的相互作用力及吸附行为研究 |
4.1 助滤剂与煤泥之间的AFM原位作用力测量 |
4.1.1 扩展的DLVO理论计算 |
4.1.2 煤颗粒间相互作用力的原位测量 |
4.1.3 助滤剂与煤颗粒间相互作用力的原位测量 |
4.1.4 助滤剂与煤颗粒间粘附力的划分 |
4.2 助滤剂在煤泥表面的AFM吸附形貌 |
4.2.1 助滤剂在煤表面的吸附形貌 |
4.2.2 助滤剂在高岭石表面的吸附形貌 |
4.3 助滤剂与煤泥间相互作用的分子模拟研究 |
4.3.1 界面模型的构建 |
4.3.2 助滤剂在煤及高岭石表面的浓度分布 |
4.3.3 助滤剂对煤及高岭石表面水分子扩散系数的影响 |
4.4 小结 |
第5章 煤泥滤饼三维重构及水分赋存特性研究 |
5.1 骨架构建体基助滤剂对煤泥滤饼结构调控的试验研究 |
5.2 基于CT扫描的滤饼三维结构分析 |
5.2.1 滤饼结构的三维分割及骨架构建体的提取 |
5.2.2 三维孔隙空间的提取分割及滤饼孔隙率的计算 |
5.2.3 滤饼孔隙配位数、孔隙-吼道配置关系的计算 |
5.3 基于NMR的滤饼水分分布研究 |
5.3.1 表面水消失后煤泥滤饼水分T_2特征图谱 |
5.3.2 复合药剂对煤泥滤饼水分状态的影响 |
5.4 复合助滤剂对煤泥滤饼渗透率的影响 |
5.5 小结 |
第6章 煤泥滤饼颗粒迁移及生长过程的数值模拟研究 |
6.1 滤饼动态生长规律研究 |
6.2 细颗粒钻隙迁移对滤饼结构的影响 |
6.2.1 单个细颗粒钻隙轨迹 |
6.2.2 细颗粒群的分布规律 |
6.3 表面活性剂对颗粒迁移影响的数值模拟 |
6.3.1 表面活性剂对煤泥的疏水团聚作用 |
6.3.2 表面活性剂对煤泥颗粒迁移的影响 |
6.3.3 表面活性剂对煤泥滤饼孔隙率的影响 |
6.4 聚丙烯酰胺对颗粒迁移影响的数值模拟 |
6.4.1 聚丙烯酰胺对煤泥颗粒迁移的影响 |
6.4.2 聚丙烯酰胺对煤泥滤饼孔隙率的影响 |
6.5 骨架构建体对颗粒迁移影响的数值模拟 |
6.5.1 骨架构建体对煤泥混合物粒度的影响 |
6.5.2 骨架构建体对煤泥颗粒迁移的影响 |
6.5.3 骨架构建体对煤泥滤饼孔隙率的影响 |
6.6 复合助滤剂对煤泥颗粒迁移影响的数值模拟 |
6.6.1 复合助滤剂对煤泥颗粒的影响 |
6.6.2 复合助滤剂对煤泥颗粒迁移的影响 |
6.6.3 复合助滤剂对煤泥滤饼孔隙率的影响 |
6.7 小结 |
第7章 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的科研成果 |
致谢 |
(4)造纸污泥基有机高分子絮凝剂制备、效能及作用机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一章 引言 |
1.1 本文的研究目的及意义 |
1.1.1 研究目的 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 本文的研究内容及拟解决的关键问题 |
1.2.1 研究内容 |
1.2.2 拟解决的关键问题 |
1.3 本文的特色及创新点 |
第二章 文献综述 |
2.1 染料废水的研究现状 |
2.1.1 染料废水的特点 |
2.1.2 染料废水的处理方法 |
2.2 化学絮凝剂的研究现状 |
2.3 生物质基有机高分子絮凝剂研究现状 |
2.3.1 纤维素基有机高分子絮凝剂 |
2.3.2 壳聚糖基有机高分子絮凝剂 |
2.3.3 淀粉基有机高分子絮凝剂 |
2.3.4 海藻酸钠基有机高分子絮凝剂 |
2.3.5 木质素基有机高分子絮凝剂 |
2.4 造纸污泥综合利用的研究现状 |
2.5 天然高分子絮凝剂的构效关系的研究 |
2.5.1 天然高分子絮凝剂的构效关系研究的必要性 |
2.5.2天然高分子絮凝剂的构效关系的研究现状 |
第三章 实验材料与方法 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验药品 |
3.1.3 实验仪器及设备 |
3.1.4 实验水样 |
3.2 混凝剂和絮凝剂的制备 |
3.2.1 造纸污泥基有机高分子絮凝剂的制备 |
3.2.2 不同碱化度(B)的聚合氯化铝的制备方法 |
3.2.3 商业级絮凝剂的制备 |
3.3 混凝剂及絮凝剂的结构表征 |
3.3.1 傅里叶红外光谱(FTIR)分析 |
3.3.2 电荷密度分析 |
3.3.3 Zeta电位分析 |
3.3.4 分子量 |
3.3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
3.3.6 透射电镜(TEM)分析 |
3.3.7 扫描电镜(SEM)分析 |
3.4 混凝-絮凝实验及水质测试方法 |
3.4.1 混凝-絮凝烧杯实验 |
3.4.2 水质测试方法 |
3.5 混凝-絮凝动力学过程 |
3.5.1 光散射颗粒仪动态监测 |
3.5.2 絮体特性指数计算方法 |
第四章 造纸污泥基有机高分子絮凝剂的制备及结构调控 |
4.1 接枝共聚法合成造纸污泥基有机高分子絮凝剂的工艺优化 |
4.1.1 引发剂KPS的投加量对絮凝剂效能的影响 |
4.1.2 反应温度对絮凝剂效能的影响 |
4.1.3 DMC的投加量对絮凝剂效能的影响 |
4.1.4 DMC的投加方式对絮凝剂效能的影响 |
4.1.5 搅拌速度对絮凝剂效能的影响 |
4.2 醚化法合成造纸污泥基有机高分子絮凝剂的工艺优化 |
4.2.1 NaOH的投加量对絮凝剂效能的影响 |
4.2.2 GTA的投加量对絮凝剂效能的影响 |
4.2.3 反应温度对絮凝剂效能的影响 |
4.3 小结 |
第五章 造纸污泥基有机高分子絮凝剂的分子构型与其絮凝行为的关系研究 |
5.1 不同结构的造纸污泥基有机高分子絮凝剂的结构表征 |
5.1.1 FTIR分析 |
5.1.2 TEM及SEM分析 |
5.1.3 XPS分析 |
5.1.4 电荷密度、分子量及不同pH条件下絮凝剂的zeta电位分析 |
5.2 造纸污泥基有机高分子絮凝剂的分子构型对其絮凝脱色性能的影响研究 |
5.2.1 投加量对絮凝脱色性能的影响 |
5.2.2 水样初始pH对絮凝行为的影响 |
5.2.3 天然有机质及无机悬浮颗粒对絮凝行为的影响 |
5.3 不同分子构型的造纸污泥基有机高分子絮凝剂的絮凝机理分析 |
5.4 经济分析 |
5.5 小结 |
第六章 造纸污泥基有机高分子絮凝剂的电荷密度及分子量与其絮凝行为的关系研究 |
6.1 不同电荷密度及分子量的PS-g-DMC的结构表征 |
6.1.1 FTIR分析 |
6.1.2 电荷密度、分子量及zeta电位分析 |
6.1.3 XPS分析 |
6.2 不同电荷密度及分子量的PS-g-DMC的絮凝效能 |
6.2.1 絮凝剂的投加量对絮凝脱色性能的影响 |
6.2.2 水样初始pH对絮凝性能的影响 |
6.3 不同电荷密度及分子量的PS-g-DMC的絮凝机理分析 |
6.4 成本分析 |
6.5 小结 |
第七章 造纸污泥基有机高分子絮凝剂与市售混凝剂/絮凝剂的对比研究 |
7.1 碱木素与商业级木质素的结构表征 |
7.1.1 FTIR分析 |
7.1.2 粒径分布 |
7.2 PS-g-DMC与LBF的结构表征 |
7.2.1 FTIR分析 |
7.2.2 Zeta电位、电荷密度及分子量 |
7.2.3 XPS分析 |
7.2.4 TEM |
7.3 PS-g-DMC与LBF的絮凝行为对比研究 |
7.3.1 投加量对絮凝性能的影响 |
7.3.2 水样pH对PS-g-DMC和LBF的絮凝性能的影响 |
7.4 PS-g-DMC与商业级混凝剂/絮凝剂的絮凝行为对比研究 |
7.4.1 不同混凝-絮凝体系的脱色效果 |
7.4.2 水样pH对不同混凝-絮凝体系的絮凝行为的影响 |
7.5 小结 |
第八章 造纸污泥基絮凝剂与PAC复合及复配使用的效能及作用机制研究 |
8.1 PAC&PS-g-DMC复合混凝剂的混凝行为及作用机制研究 |
8.1.1 PAC&PS-g-DMC复合混凝剂的结构表征 |
8.1.2 PAC/PS-g-DMC质量比及B值对复合混凝剂的混凝行为的影响 |
8.1.3 水样pH对复合混凝剂的混凝行为的影响 |
8.2 PAC与PS-g-DMC复配混凝体系的混凝行为及作用机制研究 |
8.2.1 PAC/PS-g-DMC质量比及B值对复配混凝体系的混凝行为的影响 |
8.2.2 水样pH对PAC+PS-g-DMC复配混凝体系的混凝行为的影响 |
8.3 小结 |
第九章 造纸污泥基絮凝剂在实际印染废水处理中的效能及作用机制研究 |
9.1 PS-g-DMC单独使用时与PAC的混凝行为对比研究 |
9.1.1 PAC和PS-g-DMC的混凝效果 |
9.1.2 水样pH对PAC和PS-g-DMC混凝行为的影响 |
9.2 PS-g-DMC和CPAM与PAC复配使用时的助凝效果的对比研究 |
9.2.1 不同混凝体系的混凝效能 |
9.2.2 水样pH对不同混凝体系的混凝行为的影响 |
9.3 二次混凝体系的混凝脱色效能及作用机制研究 |
9.3.1 PAC→PS-g-DMC二次混凝体系在实际印染废水处理中的混凝效果 |
9.3.2 PAC和PS-g-DMC的相互作用机制研究 |
9.3.3 PAC→PS-g-DMC二次混凝体系处理酸化后印染废水的混凝行为 |
9.4 小结 |
第十章 结论与展望 |
10.1 研究结论 |
10.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间学术成果 |
附录一 |
附录二 |
附录三 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(5)饮用水源水中典型POPs有机氯农药的强化去除效能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 POPs 的危害及水中POPs 的污染现状 |
1.2.1 POPs的污染危害 |
1.2.2 水体中的POPs污染现状 |
1.3 水中典型POPs有机氯农药的性质及其危害 |
1.3.1 有机氯农药的性质 |
1.3.2 有机氯农药的危害 |
1.4 水中有机氯农药的污染现状及常规处理技术 |
1.4.1 有机氯农药的污染现状 |
1.4.2 有机氯农药的常规处理技术 |
1.5 强化混凝技术的应用现状及研究进展 |
1.5.1 强化混凝技术 |
1.5.2 强化混凝技术的作用机理 |
1.5.3 强化混凝技术的研究方向、发展趋势及混凝剂类型 |
1.6 深床过滤技术的应用现状及研究进展 |
1.6.1 深床过滤技术的作用机理及研究现状 |
1.6.2 深床过滤的研究方向与发展趋势 |
1.7 研究理论依据 |
1.7.1 基本理论依据 |
1.7.2 强化混凝去除水源水中OCPs的理论依据 |
1.7.3 深床过滤去除水源水中OCPs的理论依据 |
1.7.4 微絮凝直接过滤去除水源水中OCPs的理论依据 |
1.8 研究内容 |
1.8.1 有机氯农药强化混凝的优化研究 |
1.8.2 有机氯农药深床过滤的优化研究 |
1.8.3 微絮凝直接过滤对有机氯农药去除效能的研究 |
1.9 课题来源和创新点 |
1.9.1 课题来源 |
1.9.2 创新点 |
2 实验材料与测定分析方法 |
2.1 主要实验仪器设备 |
2.1.1 气相色谱仪 |
2.1.2 其他主要仪器设备 |
2.2 主要实验试剂 |
2.3 样品前处理与测定分析方法 |
2.3.1 样品前处理方法 |
2.3.2 最佳色谱分析条件 |
2.3.3 有机氯农药标准曲线 |
2.3.4 絮体分形维数测定方法 |
2.3.5 Zeta电位测定方法 |
3 强化混凝对水中有机氯农药去除效能及机理研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 模拟水样的制备 |
3.2.2 混凝实验 |
3.3 聚合氯化铝强化混凝效能及机理研究 |
3.3.1 实验优化设计 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.4 聚合硫酸铁强化混凝效能及机理研究 |
3.4.1 实验优化设计 |
3.4.2 结果与讨论 |
3.5 聚二甲基二烯丙基氯化铵强化混凝效能及机理研究 |
3.5.1 实验优化设计 |
3.5.2 结果与讨论 |
3.6 PAC-PDMDAAC复合絮凝剂强化混凝效能及机理研究 |
3.6.1 复合混凝剂的制备 |
3.6.2 结果与讨论 |
3.7 PFS-PDMDAAC复合絮凝剂强化混凝效能及机理研究 |
3.7.1 复合混凝剂的制备 |
3.7.2 结果与讨论 |
3.8 助凝剂对聚合硅酸硫酸铝去除水中有机氯农药的影响及机理研究 |
3.8.1 聚合硅酸硫酸铝的制备 |
3.8.2 助凝剂改性凹凸棒土的制备及表征 |
3.8.3 结果与讨论 |
3.9 本章小结 |
4 深床过滤对水中有机氯农药去除效能及机理研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料、装置及方法 |
4.2.1 过滤材料 |
4.2.2 过滤实验装置 |
4.2.3 过滤实验方法 |
4.3 滤床深度对水中OCPs的去除效能影响 |
4.3.1 结果与讨论 |
4.4 滤速对水中OCPs的去除效能影响 |
4.4.1 结果与讨论 |
4.5 滤料粒径对水中OCPs的去除效能研究 |
4.5.1 结果与讨论 |
4.6 不同滤料对水中OCPs的过滤去除机理探讨 |
4.7 本章小结 |
5 微絮凝直接过滤对水中有机氯农药去除效能及机理研究 |
5.1 前言 |
5.2 无机微絮凝-直接过滤对水中OCPs的去除效能 |
5.2.1 实验方案 |
5.2.2 结果与讨论 |
5.3 有机微絮凝-直接过滤对水中OCPs的去除效能 |
5.3.1 实验方案 |
5.3.2 结果与讨论 |
5.4 复合微絮凝-直接过滤对水中OCPs的去除效能 |
5.4.1 实验方案 |
5.4.2 结果与讨论 |
5.5 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(6)淀粉基可降解絮凝剂在污水处理及污泥资源化处置中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 我国污水排放量及处理现状 |
1.2 淀粉絮凝剂在污水和污泥处理中的应用 |
1.2.1 淀粉絮凝剂在污水处理中的应用 |
1.2.2 淀粉絮凝剂在污泥处理中的应用 |
1.3 污泥危害、处理方式、处理方式对环境影响及资源化现状 |
1.3.1 污泥危害 |
1.3.2 污泥处理方式 |
1.3.3 污泥处理方式对环境影响 |
1.3.4 污泥资源化现状 |
1.4 淀粉基絮凝剂的研究现状 |
1.4.1 淀粉结构 |
1.4.2 阳离子淀粉基絮凝剂 |
1.4.3 阴离子淀粉基絮凝剂 |
1.4.4 非离子型淀粉基絮凝剂 |
1.4.5 两性淀粉基絮凝剂 |
1.4.6 复合型淀粉絮凝剂 |
1.4.7 淀粉基絮凝剂的絮凝机理 |
1.5 淀粉基絮凝剂在污水和污泥资源化中的应用潜力 |
1.5.1 淀粉基絮凝剂在污水处理中的应用潜力 |
1.5.2 淀粉基絮凝剂在污泥资源化中的应用前景 |
1.6 论文研究的意义 |
1.7 论文研究的内容及技术路线 |
1.7.1 论文研究的内容 |
1.7.2 技术路线图 |
1.8 论文创新点 |
第2章 SDF的制备及其在污水中的应用 |
2.1 引言 |
2.2 实验仪器与试剂 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 实验试剂 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 SDF的制备方法 |
2.3.2 SDF在不同污水处理中的实验方法 |
2.3.3 SDF的表征 |
2.3.4 SDF在污水处理实验中的检测方法 |
2.4 实验结果与讨论 |
2.4.1 SDF的制备结果 |
2.4.2 SDF表征结果 |
2.4.3 SDF在不同污水处理中的实验结果 |
2.5 本章小结 |
第3章 SDF的降解性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验仪器与试剂 |
3.2.1 实验仪器 |
3.2.2 实验试剂 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 微生物降解实验 |
3.3.2 SDF和PAM长期降解对比实验 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.4.1 微生物降解实验结果 |
3.4.2 SDF和PAM长期降解对比实验结果与讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 SDF在污泥处理和资源化中的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验仪器与材料 |
4.2.1 实验仪器 |
4.2.2 实验材料 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 污泥絮凝脱水实验 |
4.3.2 堆肥实验 |
4.3.3 堆肥产物种植实验 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 污泥处理实验结果 |
4.4.1.1 污泥处理上清液实验结果 |
4.4.1.2 絮凝污泥理化性质实验分析 |
4.4.1.3 污泥微观结构分析 |
4.4.2 堆肥过程检测 |
4.4.3 堆肥产物检测结果及成本核算 |
4.4.4 种子发芽率和种植效果对比研究 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
(7)煤矸石酸浸液制备聚合硫酸铝铁及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 煤矸石的来源与特性 |
1.2 煤矸石对环境的影响 |
1.3 煤矸石的利用现状 |
1.3.1 充填材料 |
1.3.2 发电 |
1.3.3 建材领域 |
1.3.4 化工行业 |
1.4 污水及污水处理现状 |
1.4.1 水资源污染现状 |
1.4.2 污水处理现状 |
1.5 聚合硫酸铝铁的概述及研究现状 |
1.5.1 聚合硫酸铝铁的概述 |
1.5.2 聚合硫酸铝铁的研究现状 |
1.6 本课题的研究内容、目的及其意义 |
1.6.1 课题的研究内容 |
1.6.2 课题的研究目的及意义 |
第二章 实验原料、设备、方法与技术路线 |
2.1 实验原料 |
2.1.1 原料及组成 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验仪器 |
2.2 流程框图及实验装置 |
2.2.1 工艺流程框图 |
2.2.2 实验装置图 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 聚合硫酸铝铁的制备方法 |
2.3.2 絮凝沉降方法 |
2.3.3 沉降动力学的研究方法 |
2.3.4 Zeta电位及粒径的测定方法 |
2.4 分析及计算方法 |
2.4.1 盐基度的分析及计算 |
2.4.2 水质化学需氧量(COD)的分析及计算方法 |
2.4.3 Ferron比色法测定铝铁形态 |
2.4.4 水质余浊度的分析及计算方法 |
2.5 产品分析表征方法 |
2.5.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.5.2 红外光谱分析(FT-IR) |
2.5.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.5.4 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
第三章 化学纯物质制备絮凝剂PAFS及表征 |
3.1 聚合硫酸铝铁的制备原理 |
3.2 纯物质为原料制备絮凝剂PAFS的实验结果与讨论 |
3.2.1 纯物质为原料制备絮凝剂PAFS的方法 |
3.2.2 聚合温度对PAFS盐基度及沉降效果的影响 |
3.2.3 聚合p H对 PAFS盐基度及沉降效果的影响 |
3.2.4 聚合搅拌速度对PAFS盐基度及沉降效果的影响 |
3.2.5 聚合时间对PAFS盐基度及沉降效果的影响 |
3.3 纯物质为原料制备絮凝剂PAFS的产品图 |
3.4 纯物质为原料制备絮凝剂PAFS产品的表征 |
3.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
3.4.2 红外光谱特征分析 |
3.4.3 扫描电镜 |
3.4.4 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
3.5 本章总结 |
第四章 煤矸石酸浸液制备絮凝剂PAFS |
4.1 煤矸石酸浸液制备絮凝剂PAFS的实验结果与讨论 |
4.1.1 聚合温度对PAFS盐基度及沉降效果的影响 |
4.1.2 聚合时间对PAFS盐基度及沉降余浊度的影响 |
4.1.3 聚合过程转速对PAFS盐基度及沉降余浊度的影响 |
4.1.4 OH/(Al+Fe)摩尔比对PAFS盐基度及沉降余浊度的影响 |
4.2 正交实验 |
4.3 煤矸石酸浸液制备PAFS的产品图 |
4.4 真实体系制备所得产品表征分析 |
4.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
4.4.2 红外光谱分析(FT-IR) |
4.4.3 扫描电镜分析(SEM) |
4.5 本章小结 |
第五章 聚合硫酸铝铁絮凝剂应用研究及评价 |
5.1 絮凝沉降原理 |
5.2 聚合硫酸铝铁絮凝剂处理煤泥废水的研究 |
5.2.1 絮凝剂投加量的影响 |
5.2.2 水体p H的影响 |
5.2.3 水体温度的影响 |
5.2.4 快速搅拌速度的影响 |
5.2.5 快速搅拌时间的影响 |
5.2.6 慢速搅拌速度的影响 |
5.2.7 慢速搅拌时间的影响 |
5.2.8 沉降时间的影响 |
5.3 PAFS对煤泥废水、钢渣水、某高校湖泊水处理效果评价 |
5.4 PAFS、 PAS、工业硫酸铝、 PAC对煤泥废水处理效果评价 |
5.5 本章小结 |
第六章 沉降动力学及稳定性研究 |
6.1 沉降动力学分析 |
6.1.1 余浊度和时间的关系 |
6.1.2 双曲线模型拟合 |
6.1.3 二级动力学模型拟合 |
6.2 稳定性研究 |
6.2.1 Ferron逐时络合比色法测定原理 |
6.2.2 时间对Al+Fe形态的影响 |
6.2.3 不同静置时间对煤泥废水浊度去除率的影响 |
6.2.4 时间对Zeta电位的影响 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)聚合硫酸铝钛的制备及其絮凝性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 混凝技术 |
1.1.1 混凝技术及研究进展 |
1.1.2 混凝机理 |
1.2 絮凝剂的分类及发展概述 |
1.2.1 无机絮凝剂 |
1.2.2 有机絮凝剂 |
1.2.3 微生物絮凝剂 |
1.2.4 复合絮凝剂 |
1.3 钛盐絮凝剂及其发展概况 |
1.4 本文的研究目的、主要内容及创新点 |
1.4.1 本文的研究目的和意义 |
1.4.2 本文主要研究内容 |
1.4.3 本文的主要创新之处 |
2 实验材料和实验方法 |
2.1 实验仪器及试剂 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验药品 |
2.2 PATS絮凝剂的制备方法 |
2.3 实验方法及实验水样 |
2.3.1 混凝实验 |
2.3.2 实验水样 |
2.3.3 实验水质指标的测定方法 |
2.4 实验表征方法 |
2.4.1 Zeta电位 |
2.4.2 粒径 |
2.4.3 红外光谱 |
2.4.4 絮体分型维数 |
3 絮凝剂制备条件优化及表征 |
3.1 聚合硫酸铝钛絮凝剂制备条件优化 |
3.1.1 絮凝剂的制备 |
3.2 制备条件对PATS絮凝除磷性能的影响 |
3.2.1 加热时间对PATS絮凝除磷性能的影响 |
3.2.2 反应温度对PATS絮凝除磷性能的影响 |
3.2.3 n(Ti):n(Al)对PATS絮凝除磷性能的影响 |
3.2.4 n(OH):n(Ti+Al)对PATS絮凝除磷性能的影响 |
3.3 制备条件对PATS絮凝除浊性能的影响 |
3.3.1 n(Ti):n(Al)对PATS絮凝除浊性能的影响 |
3.3.2 n(OH):n(Ti+Al)对PATS絮凝除浊性能的影响 |
3.3.3 加热时间对PATS絮凝除浊性能的影响 |
3.3.4 反应温度对PATS絮凝除浊性能的影响 |
3.3.5 正交试验优化PATS絮凝剂制备条件 |
3.3.6 响应面实验优化PATS絮凝剂制备条件 |
3.4 絮凝剂表征 |
3.4.1 红外光谱分析 |
3.4.2 Zeta电位及粒径分析 |
3.5 小结 |
4 聚合硫酸铝钛除磷性能研究 |
4.1 单因素对絮凝效果的影响 |
4.1.1 pH对絮凝效果的影响 |
4.1.2 快搅时间及快搅速度对絮凝效果的影响 |
4.1.3 慢搅时间及慢搅速度对絮凝效果的影响 |
4.1.4 絮凝剂投加量对絮凝效果的影响 |
4.1.5 静置时间对絮凝效果的影响 |
4.2 正交实验 |
4.2.1 正交试验优化PATS除磷性能 |
4.2.2 正交试验验证 |
4.3 响应面实验 |
4.3.1 响应面试验优化PATS除磷性能 |
4.3.2 模型方差分析 |
4.3.3 响应曲面分析 |
4.3.4 最优试验条件的验证 |
4.4 絮体分形维数和水样Zeta电位 |
4.4.1 絮体分形维数 |
4.4.2 水样Zeta电位 |
4.5 小结 |
5 聚合硫酸铝钛除浊性能研究 |
5.1 单因素对絮凝效果的影响 |
5.1.1 初始浊度对絮凝除浊的影响 |
5.1.2 pH对絮凝效果的影响 |
5.1.3 快搅时间及快搅速度对絮凝效果的影响 |
5.1.4 慢搅时间及慢搅速度对絮凝效果的影响 |
5.1.5 絮凝剂投加量对絮凝效果的影响 |
5.1.6 静置时间对絮凝效果的影响 |
5.2 正交试验 |
5.2.1 正交试验优化PATS除浊性能 |
5.2.2 正交试验验证 |
5.3 响应面分析 |
5.3.1 响应面试验优化PATS除浊性能 |
5.3.2 模型方差分析 |
5.3.3 响应曲面分析 |
5.3.4 最优试验条件的验证 |
5.4 絮体分形维数和水样Zeta电位 |
5.4.1 絮体分形维数 |
5.4.2 水样Zeta电位 |
5.5 小结 |
6 聚合硫酸铝钛除腐殖酸性能研究 |
6.1 单因素对絮凝效果的影响 |
6.1.1 絮凝剂投加量对絮凝效果的影响 |
6.1.2 pH对絮凝效果的影响 |
6.1.3 快搅时间及快搅速度对絮凝效果的影响 |
6.1.4 慢搅时间及慢搅速度对絮凝效果的影响 |
6.1.5 静置时间对絮凝效果的影响 |
6.2 正交试验 |
6.2.1 正交试验优化PATS去除腐殖酸性能 |
6.2.2 正交试验验证 |
6.3 响应面分析 |
6.3.1 响应面试验优化PATS除腐殖酸性能 |
6.3.2 模型方差分析 |
6.3.3 响应曲面分析 |
6.3.4 最优实验条件的验证 |
6.4 絮体分形维数和水样Zeta电位 |
6.4.1 絮体分形维数 |
6.4.2 水样Zeta电位 |
6.5 小结 |
7 PATS对实际废水的去除性能研究 |
7.1 实验水样 |
7.2 PATS处理实际废水的效果 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(9)给料井内全尾砂絮凝行为及其优化应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 课题来源 |
1.2 选题目的及研究意义 |
1.3 文献综述 |
1.3.1 膏体充填技术应用现状 |
1.3.2 全尾砂深锥浓密技术应用研究现状 |
1.3.3 给料井内全尾砂絮凝行为的研究现状 |
1.3.4 全尾砂絮凝机理研究现状 |
1.3.5 絮团性质的研究现状 |
1.3.6 研究现状总结与存在问题 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 全尾砂絮凝行为的影响因素分析 |
2.1 全尾砂絮凝行为的表征 |
2.2 全尾砂絮凝行为实验研究材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验方法与设置 |
2.3 全尾砂絮凝行为的影响因素分析 |
2.3.1 絮凝剂种类对全尾砂絮凝行为的影响 |
2.3.2 料浆固体质量分数对全尾砂絮凝行为的影响 |
2.3.3 絮凝剂单耗与浓度对全尾砂絮凝行为的影响 |
2.3.4 剪切速率对全尾砂絮凝行为的影响 |
2.4 全尾砂絮凝行为的条件优选 |
2.4.1 实验设计 |
2.4.2 全尾砂絮凝BBD实验结果 |
2.4.3 影响因素的交互作用 |
2.4.4 絮凝条件优选与验证 |
2.5 本章小结 |
3 全尾砂絮凝行为的动力学模型构建 |
3.1 全尾砂絮凝动力学模型的建立 |
3.2 全尾砂絮团的聚并与破碎机理分析 |
3.2.1 全尾砂絮团的聚并机理分析 |
3.2.2 全尾砂絮团的破碎机理分析 |
3.3 全尾砂絮凝动力学模型的求解 |
3.4 全尾砂絮凝动力学模型的参数确定 |
3.5 本章小结 |
4 给料井内全尾砂絮凝行为模拟 |
4.1 给料井内全尾砂絮凝行为物理模拟研究 |
4.1.1 物理模拟实验平台与方法 |
4.1.2 全尾砂絮凝行为物理模拟分析 |
4.2 给料井内全尾砂絮凝行为数值模拟模型 |
4.2.1 给料井几何模型 |
4.2.2 全尾砂絮凝数学模型 |
4.3 给料井内全尾砂絮凝行为数值模拟方案与求解方法 |
4.3.1 模拟方案与边界条件 |
4.3.2 絮凝动力学模型数值求解方法 |
4.3.3 物性参数 |
4.4 给料井内流场特性数值模拟分析 |
4.4.1 E-DUC稀释系统稀释效果分析 |
4.4.2 给料井内速度场分析 |
4.4.3 给料井内全尾砂料浆的固体体积分数分析 |
4.4.4 给料井内湍流特性分析 |
4.5 给料井内有效流动区域数值模拟分析 |
4.6 给料井内全尾砂絮凝行为数值模拟分析 |
4.6.1 给料井内全尾砂絮团尺寸分布时空演化规律 |
4.6.2 给料井内全尾砂絮团平均直径时空演化规律 |
4.6.3 给料井出口-10 μm累积含量变化规律 |
4.7 本章小结 |
5 基于全尾砂絮凝行为的给料井工艺参数优化 |
5.1 影响给料井内全尾砂絮凝行为的工艺参数分析 |
5.1.1 工艺参数对全尾砂絮凝效果的影响 |
5.1.2 工艺参数对的给料井布料效果的影响 |
5.2 E-DUC稀释系统工艺参数模拟优化 |
5.2.1 模拟优化方案 |
5.2.2 模拟优化结果 |
5.3 基于正交试验设计的给料井工艺参数模拟优化 |
5.3.1 模拟优化方案 |
5.3.2 基于全尾砂絮凝效果的工艺参数优化 |
5.3.3 基于给料井布料效果的工艺参数优化 |
5.4 基于BP神经网络的给料井多参数多目标优化 |
5.5 本章小结 |
6 工程应用 |
6.1 工程概况 |
6.1.1 膏体充填工艺流程简介 |
6.1.2 给料井结构参数 |
6.1.3 全尾砂絮凝的工艺参数 |
6.2 给料井运行效果分析 |
6.2.1 E-DUC稀释系统稀释效果分析 |
6.2.2 给料井内有效流动区域分析 |
6.2.3 给料井出口的均匀度指数分析 |
6.2.4 给料井内全尾砂絮凝行为分析 |
6.3 给料井工艺参数优化建议 |
6.3.1 E-DUC工艺参数优化建议 |
6.3.2 给料井工艺参数优化建议 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)昌乐城东污水处理厂提标改造COD深度处理研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 项目研究背景 |
1.1.1 我国水资源现状 |
1.1.2 城市污水处理厂提标改造需求 |
1.2 国内外污水深度处理技术现状与分析 |
1.2.1 絮凝沉淀技术 |
1.2.2 过滤技术 |
1.2.3 高级氧化技术 |
1.2.4 活性炭吸附技术 |
1.2.5 污水深度处理技术分析 |
1.3 昌乐城东污水处理厂现状分析 |
1.3.1 昌乐城东污水处理厂概况 |
1.3.2 昌乐城东污水处理厂工艺现状 |
1.3.3 昌乐城东污水处理厂提标改造存在的问题 |
1.3.4 昌乐城东污水处理厂提标改造的必要性 |
1.4 昌乐城东污水处理厂深度处理工艺技术比选 |
1.4.1 混凝沉淀 |
1.4.2 过滤 |
1.4.3 臭氧氧化 |
1.4.4 活性炭吸附 |
1.5 研究内容和技术路线 |
1.5.1 研究目的及意义 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
1.6 本章小结 |
第二章 COD深度处理工艺效果分析 |
2.1 实验准备与实验方法 |
2.1.1 实验药剂 |
2.1.2 实验设备 |
2.1.3 实验检测项目及分析方法 |
2.1.4 实验水质及变化规律分析 |
2.1.5 现场污泥运行情况 |
2.2 深度处理絮凝剂实验室小试 |
2.2.1 实验室小试 |
2.2.2 试验步骤 |
2.2.3 COD去除率 |
2.3 深度处理絮凝剂现场投加中试实验 |
2.3.1 深度处理絮凝剂废水处理现场中试 |
2.3.2 昌乐城东污水处理厂现场絮凝剂投加实验结论 |
2.4 絮凝剂投加影响因素研究 |
2.4.1 水温对COD去除率的影响 |
2.4.2 pH对COD去除率的影响 |
2.5 絮凝剂投加量与去除率性能评价 |
2.5.1 二沉池出水投加量与去除率性能 |
2.5.2 絮凝沉淀池出水投加量与去除率性能 |
2.6 絮凝剂产泥量变化分析 |
2.7 臭氧氧化池运行调整分析 |
2.7.1 臭氧氧化池投加量优化内容 |
2.7.2 臭氧氧化池投加量优化实验 |
2.7.3 臭氧氧化池投加试验结论 |
2.7.4 臭氧氧化池与活性炭滤池深度处理效果优化分析 |
2.8 本章小结 |
第三章 COD深度处理改造方案与运行效果分析 |
3.1 深度处理改造方案 |
3.2 活性砂滤池运行调整分析 |
3.2.1 活性砂滤池运行存在的问题 |
3.2.2 活性砂滤池工艺问题整改 |
3.3 深度处理COD运行效果分析 |
3.4 目前在线监测数据 |
3.5 污水处理厂水质达标监控平台 |
3.6 本章小结 |
第四章 成本、工程应用技术经济分析 |
4.1 药剂吨水成本对比 |
4.2 工程设备材料及运行成本对比 |
4.2.1 工程设备费对比 |
4.2.2 运行成本分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者攻读学位期间发表的学术论文及科研成果目录 |
作者和导师简介 |
附件 |
四、絮凝剂的应用现状及发展趋势(论文参考文献)
- [1]基于双羧基型阴离子单体的聚丙烯酰胺共聚物的制备及研究[D]. 王伟杰. 江西科技师范大学, 2021(12)
- [2]粉煤灰基聚氯硫酸铝铁的制备及其性能研究[D]. 李文杰. 山西大学, 2021
- [3]煤泥滤饼孔隙结构的物理化学调控原理及其实践[D]. 陈茹霞. 太原理工大学, 2021
- [4]造纸污泥基有机高分子絮凝剂制备、效能及作用机制研究[D]. 郭康鹰. 山东大学, 2021(11)
- [5]饮用水源水中典型POPs有机氯农药的强化去除效能研究[D]. 刘鹏宇. 兰州交通大学, 2021(01)
- [6]淀粉基可降解絮凝剂在污水处理及污泥资源化处置中的应用研究[D]. 朱飞飞. 青岛科技大学, 2021(02)
- [7]煤矸石酸浸液制备聚合硫酸铝铁及应用研究[D]. 曾德恢. 昆明理工大学, 2021(01)
- [8]聚合硫酸铝钛的制备及其絮凝性能的研究[D]. 郝好. 兰州交通大学, 2021(02)
- [9]给料井内全尾砂絮凝行为及其优化应用研究[D]. 阮竹恩. 北京科技大学, 2021
- [10]昌乐城东污水处理厂提标改造COD深度处理研究[D]. 康慧敏. 北京化工大学, 2020(02)
标签:阴离子聚丙烯酰胺论文; 水处理絮凝剂论文; 聚丙烯酰胺絮凝剂论文; 絮凝沉淀论文; 聚丙烯酰胺论文;