殼聚糖及其復(fù)配助濾劑強化過濾研究
發(fā)布時間:2021-01-14 13:56
目前,我國經(jīng)濟社會發(fā)展正處于加速上升階段,而水環(huán)境狀況卻未得到有效改善,地表水源仍然存在不同程度污染,飲用水水源水質(zhì)超標(biāo)事件時有發(fā)生。為實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)生活飲用水供給,保障飲用水安全,多種新型水處理技術(shù)應(yīng)運而生。其中,二次微絮凝強化過濾技術(shù)具有水源適應(yīng)性強、降濁效果好、致病微生物去除率高、藥劑投加量少、運行成本低等優(yōu)點,不僅適用于常規(guī)工藝水處理廠的強化,還可進一步提高以臭氧-活性炭工藝為主的深度水處理廠出水水質(zhì)。在二次微絮凝強化過濾工藝中,助濾劑的選擇對強化過濾效果至關(guān)重要,傳統(tǒng)的鋁鹽和聚丙烯酰胺類助濾劑會存在二次污染的風(fēng)險。殼聚糖(CTS)作為天然高分子水處理藥劑因來源廣泛、人體無害、分子鏈上含有豐富的氨基和羥基活性基團,受到了廣泛的關(guān)注。同時,由于殼聚糖存在陽離子性弱、水溶性差、有機物處理效果不佳等缺點,在飲用水處理方面的使用受到了限制。本研究以殼聚糖為基礎(chǔ)材料,將無機金屬離子引入殼聚糖分子鏈中,豐富了殼聚糖分子鏈中陽離子基團,制備了三種新型無機金屬鹽-殼聚糖復(fù)配助濾劑,并以地表水處理廠沉淀池出水為試驗原水,進行了三種復(fù)配助濾劑二次微絮凝強化過濾研究。通過對比四種水處理常用殼聚糖及其衍生物...
【文章來源】:山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1微絮凝強化過濾試驗裝置示意圖??①原水水箱②提升泵③微絮凝混合器④過濾器⑤測壓板⑥在線顆粒數(shù)儀、濁度儀??
?I?I??M?wash^ater??圖2.1微絮凝強化過濾試驗裝置示意圖??①原水水箱②提升泵③微絮凝混合器④過濾器⑤測壓板⑥在線顆粒數(shù)儀、濁度儀??⑦助濾劑貯存器⑧加藥泵⑨空壓機??本研宄所用試驗裝置及工藝流程見圖2.1,試驗設(shè)計流量20?L/h?(試驗濾速10?m/h),??以中試裝置沉淀池出水為原水,經(jīng)提升泵加壓后進入微絮凝混合器,混合器總有效容積??1.33?L?(模擬微絮凝時間1-4?min,無特殊說明時微絮凝時間為2min),通過混合器不同??高度出水口控制微絮凝時間,混合器底部設(shè)磁力攪拌器,一定濃度助濾劑由蠕動泵加入??微絮凝混合器與原水充分混合微絮凝后,經(jīng)右側(cè)出水口出水自上而下流經(jīng)砂濾層和承托??層。當(dāng)砂濾出水濁度超過0.5?NTU或水頭損失超過0.5?m時停止過濾,利用自來水和壓??縮空氣對濾料進行氣水反沖洗,控制濾料膨脹率為40%左右,氣、水反洗方式為先單獨??氣沖2?min、然后氣水同時反沖4?min、最后單獨水沖6?min。??裝置采用有機玻璃制作
純水清洗樣品池,并將純水作為儀器檢測背景值。清洗完成之后,。保埃埃?ml水樣放置??于混合燒杯中,通過蠕動泵以20?mL/min的流速將水樣注入樣品池,對二次微絮凝形成??絮體的粒徑進行檢測,檢測間隔5?s。絮體粒徑檢測試驗裝置如圖2.3所示。??r?]???I? ̄h?,?I—rz. ̄??□□□??i——i?h?二二?H????u0?u?〇□日口??騎泵?mummi??艦器??〇??0——????^^H?=n??Mastersizer?3000E?電腦??圖2.3在線絮體粒徑檢測裝置??2.6.2絮體分形維數(shù)??絮體分形維數(shù)采用小角激光散射法[112],采用激光粒度儀(Mastersizer3000E,?Malvern,??英國),對二次微絮凝形成微絮體的分形維數(shù)進行測定[113]。利用630?nm波長下激光照射??水樣中膠體顆粒物形成微絮體,儀器上的48個光敏檢測器會接受到來自不同散射角的散??射光強。光敏檢測器對應(yīng)的散射矢量為Q,具體計算方式如公式2.2所示:??Q?=伽今£/2)?(22)??其中,n代表絮體懸浮媒介的折射率(即水的折射率);e為激光的散射角;1為激光??波長。散射光強度I,散射矢量Q和絮體的分形維數(shù)Df的指數(shù)關(guān)系為:??-29-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型混凝劑聚合氯化鋁鈦的制備及性能表征[J]. 王迅,李偉,劉玉燦,段晉明. 水處理技術(shù). 2019(02)
[2]飲用水安全保障體系現(xiàn)代化的思考與實踐[J]. 張金松,韓小波,靳軍濤. 給水排水. 2019(02)
[3]低溫低濁進水下殼聚糖及其衍生物助濾效果研究[J]. 王珊,張克峰,張英芹,劉歡,任杰. 水處理技術(shù). 2019(01)
[4]氯消毒過程中水中色氨酸產(chǎn)生THMs和HAAs的特征研究[J]. 陳丹雯,黃富,朱世翠,余齊,于建全,李小敏,馬曉雁. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(11)
[5]日本消毒副產(chǎn)物及其前體物的現(xiàn)狀及研究進展[J]. 李悅寧,賀凱,王婷,趙博,越后信哉,林應(yīng)超. 環(huán)境化學(xué). 2018(08)
[6]多功能型天然高分子水處理劑的研究[J]. 余偉,黃牧,李愛民,楊琥. 環(huán)境化學(xué). 2018(06)
[7]低壓重力驅(qū)動式超濾工藝處理引黃水庫水中試研究[J]. 柳斌,瞿芳術(shù),施周,唐小斌,紀(jì)洪杰,梁恒,李圭白. 給水排水. 2018(06)
[8]高鐵酸鉀去除飲用水中2,6-二氯-1,4-苯醌的研究[J]. 丁春生,肖毛虎,趙世督,苗世茂,鄒勝男. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[9]臭氧生物活性炭與膜組合工藝在某水廠深度處理工藝中的應(yīng)用[J]. 彭祥,張曉,曹勛,李寅森,丁新春,李冬梅. 凈水技術(shù). 2018(04)
[10]黃河下游典型水庫浮游植物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 侯偉,陳燕,孫韶華,李祥,李偉,胡芳,趙清華,賈瑞寶. 水資源與水工程學(xué)報. 2018(02)
博士論文
[1]殼聚糖—氯化鋁雙絮凝工藝處理飲用水源水中有毒藍藻調(diào)控技術(shù)研究[D]. 馬春霞.山東大學(xué) 2017
[2]聚合鈦鹽混凝劑的研究[D]. 黃鑫.山東大學(xué) 2017
[3]鐵鹽與有機高分子絮凝劑復(fù)配在混凝—超濾工藝中的應(yīng)用研究[D]. 孫盛雷.山東大學(xué) 2016
[4]鐵鈦混凝劑的制備及在除藻和控制藻源膜污染中的應(yīng)用研究[D]. 陳偉.重慶大學(xué) 2016
[5]殼聚糖衍生材料制備及其對水中鉛和酸性橙7的吸附機理研究[D]. 李婷婷.湖南大學(xué) 2016
[6]鈦鹽混凝劑的混凝行為、作用機制、絮體特性和污泥回用研究[D]. 趙艷俠.山東大學(xué) 2014
[7]鋁鹽混凝劑在給水處理中殘留鋁含量、組分及影響機制研究[D]. 楊忠蓮.山東大學(xué) 2013
[8]超濾處理高藻水過程中膜污染特性及控制研究[D]. 瞿芳術(shù).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]微污染水源水處理過程中消毒副產(chǎn)物及病毒類微生物變化特性研究[D]. 張強.復(fù)旦大學(xué) 2012
[10]預(yù)氯化消毒副產(chǎn)物生成特性和去除機理研究[D]. 伍海輝.同濟大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于富營養(yǎng)化及藻類控制的黃河下游引黃平原水庫生物操縱技術(shù)研究[D]. 陳永峰.山東建筑大學(xué) 2018
[2]鈦鹽混凝劑處理含藻地表水的混凝行為和作用機制研究[D]. 徐婕.山東大學(xué) 2018
[3]針對高藻高有機引黃水的煤砂雙層濾料過濾試驗研究[D]. 潘春雨.山東建筑大學(xué) 2018
[4]顆粒計數(shù)法在自來水廠的應(yīng)用[D]. 張麗芳.華南理工大學(xué) 2017
[5]改性殼聚糖對重金屬以及難降解有機物的分離去除研究[D]. 楊虎城.湖南大學(xué) 2017
[6]濟南市濕沉降中砷、鎘、鉻、鎳、鉛的污染特征及其對斑馬魚生物毒性的研究[D]. 史若馨.山東大學(xué) 2017
[7]氧化石墨烯—三氯化鐵復(fù)合改性沸石的制備及其吸附性能研究[D]. 羅斌.廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[8]飲用水中典型微生物生成消毒副產(chǎn)物規(guī)律研究[D]. 李林林.東北林業(yè)大學(xué) 2017
[9]金屬改性殼聚糖復(fù)合吸附劑的制備及水中除氟性能研究[D]. 陳靜嫻.廣東藥科大學(xué) 2017
[10]殼聚糖衍生物的合成及其絮凝性能研究[D]. 劉愛玉.陜西科技大學(xué) 2017
本文編號:2976980
【文章來源】:山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1微絮凝強化過濾試驗裝置示意圖??①原水水箱②提升泵③微絮凝混合器④過濾器⑤測壓板⑥在線顆粒數(shù)儀、濁度儀??
?I?I??M?wash^ater??圖2.1微絮凝強化過濾試驗裝置示意圖??①原水水箱②提升泵③微絮凝混合器④過濾器⑤測壓板⑥在線顆粒數(shù)儀、濁度儀??⑦助濾劑貯存器⑧加藥泵⑨空壓機??本研宄所用試驗裝置及工藝流程見圖2.1,試驗設(shè)計流量20?L/h?(試驗濾速10?m/h),??以中試裝置沉淀池出水為原水,經(jīng)提升泵加壓后進入微絮凝混合器,混合器總有效容積??1.33?L?(模擬微絮凝時間1-4?min,無特殊說明時微絮凝時間為2min),通過混合器不同??高度出水口控制微絮凝時間,混合器底部設(shè)磁力攪拌器,一定濃度助濾劑由蠕動泵加入??微絮凝混合器與原水充分混合微絮凝后,經(jīng)右側(cè)出水口出水自上而下流經(jīng)砂濾層和承托??層。當(dāng)砂濾出水濁度超過0.5?NTU或水頭損失超過0.5?m時停止過濾,利用自來水和壓??縮空氣對濾料進行氣水反沖洗,控制濾料膨脹率為40%左右,氣、水反洗方式為先單獨??氣沖2?min、然后氣水同時反沖4?min、最后單獨水沖6?min。??裝置采用有機玻璃制作
純水清洗樣品池,并將純水作為儀器檢測背景值。清洗完成之后,。保埃埃?ml水樣放置??于混合燒杯中,通過蠕動泵以20?mL/min的流速將水樣注入樣品池,對二次微絮凝形成??絮體的粒徑進行檢測,檢測間隔5?s。絮體粒徑檢測試驗裝置如圖2.3所示。??r?]???I? ̄h?,?I—rz. ̄??□□□??i——i?h?二二?H????u0?u?〇□日口??騎泵?mummi??艦器??〇??0——????^^H?=n??Mastersizer?3000E?電腦??圖2.3在線絮體粒徑檢測裝置??2.6.2絮體分形維數(shù)??絮體分形維數(shù)采用小角激光散射法[112],采用激光粒度儀(Mastersizer3000E,?Malvern,??英國),對二次微絮凝形成微絮體的分形維數(shù)進行測定[113]。利用630?nm波長下激光照射??水樣中膠體顆粒物形成微絮體,儀器上的48個光敏檢測器會接受到來自不同散射角的散??射光強。光敏檢測器對應(yīng)的散射矢量為Q,具體計算方式如公式2.2所示:??Q?=伽今£/2)?(22)??其中,n代表絮體懸浮媒介的折射率(即水的折射率);e為激光的散射角;1為激光??波長。散射光強度I,散射矢量Q和絮體的分形維數(shù)Df的指數(shù)關(guān)系為:??-29-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型混凝劑聚合氯化鋁鈦的制備及性能表征[J]. 王迅,李偉,劉玉燦,段晉明. 水處理技術(shù). 2019(02)
[2]飲用水安全保障體系現(xiàn)代化的思考與實踐[J]. 張金松,韓小波,靳軍濤. 給水排水. 2019(02)
[3]低溫低濁進水下殼聚糖及其衍生物助濾效果研究[J]. 王珊,張克峰,張英芹,劉歡,任杰. 水處理技術(shù). 2019(01)
[4]氯消毒過程中水中色氨酸產(chǎn)生THMs和HAAs的特征研究[J]. 陳丹雯,黃富,朱世翠,余齊,于建全,李小敏,馬曉雁. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(11)
[5]日本消毒副產(chǎn)物及其前體物的現(xiàn)狀及研究進展[J]. 李悅寧,賀凱,王婷,趙博,越后信哉,林應(yīng)超. 環(huán)境化學(xué). 2018(08)
[6]多功能型天然高分子水處理劑的研究[J]. 余偉,黃牧,李愛民,楊琥. 環(huán)境化學(xué). 2018(06)
[7]低壓重力驅(qū)動式超濾工藝處理引黃水庫水中試研究[J]. 柳斌,瞿芳術(shù),施周,唐小斌,紀(jì)洪杰,梁恒,李圭白. 給水排水. 2018(06)
[8]高鐵酸鉀去除飲用水中2,6-二氯-1,4-苯醌的研究[J]. 丁春生,肖毛虎,趙世督,苗世茂,鄒勝男. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[9]臭氧生物活性炭與膜組合工藝在某水廠深度處理工藝中的應(yīng)用[J]. 彭祥,張曉,曹勛,李寅森,丁新春,李冬梅. 凈水技術(shù). 2018(04)
[10]黃河下游典型水庫浮游植物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 侯偉,陳燕,孫韶華,李祥,李偉,胡芳,趙清華,賈瑞寶. 水資源與水工程學(xué)報. 2018(02)
博士論文
[1]殼聚糖—氯化鋁雙絮凝工藝處理飲用水源水中有毒藍藻調(diào)控技術(shù)研究[D]. 馬春霞.山東大學(xué) 2017
[2]聚合鈦鹽混凝劑的研究[D]. 黃鑫.山東大學(xué) 2017
[3]鐵鹽與有機高分子絮凝劑復(fù)配在混凝—超濾工藝中的應(yīng)用研究[D]. 孫盛雷.山東大學(xué) 2016
[4]鐵鈦混凝劑的制備及在除藻和控制藻源膜污染中的應(yīng)用研究[D]. 陳偉.重慶大學(xué) 2016
[5]殼聚糖衍生材料制備及其對水中鉛和酸性橙7的吸附機理研究[D]. 李婷婷.湖南大學(xué) 2016
[6]鈦鹽混凝劑的混凝行為、作用機制、絮體特性和污泥回用研究[D]. 趙艷俠.山東大學(xué) 2014
[7]鋁鹽混凝劑在給水處理中殘留鋁含量、組分及影響機制研究[D]. 楊忠蓮.山東大學(xué) 2013
[8]超濾處理高藻水過程中膜污染特性及控制研究[D]. 瞿芳術(shù).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]微污染水源水處理過程中消毒副產(chǎn)物及病毒類微生物變化特性研究[D]. 張強.復(fù)旦大學(xué) 2012
[10]預(yù)氯化消毒副產(chǎn)物生成特性和去除機理研究[D]. 伍海輝.同濟大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于富營養(yǎng)化及藻類控制的黃河下游引黃平原水庫生物操縱技術(shù)研究[D]. 陳永峰.山東建筑大學(xué) 2018
[2]鈦鹽混凝劑處理含藻地表水的混凝行為和作用機制研究[D]. 徐婕.山東大學(xué) 2018
[3]針對高藻高有機引黃水的煤砂雙層濾料過濾試驗研究[D]. 潘春雨.山東建筑大學(xué) 2018
[4]顆粒計數(shù)法在自來水廠的應(yīng)用[D]. 張麗芳.華南理工大學(xué) 2017
[5]改性殼聚糖對重金屬以及難降解有機物的分離去除研究[D]. 楊虎城.湖南大學(xué) 2017
[6]濟南市濕沉降中砷、鎘、鉻、鎳、鉛的污染特征及其對斑馬魚生物毒性的研究[D]. 史若馨.山東大學(xué) 2017
[7]氧化石墨烯—三氯化鐵復(fù)合改性沸石的制備及其吸附性能研究[D]. 羅斌.廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[8]飲用水中典型微生物生成消毒副產(chǎn)物規(guī)律研究[D]. 李林林.東北林業(yè)大學(xué) 2017
[9]金屬改性殼聚糖復(fù)合吸附劑的制備及水中除氟性能研究[D]. 陳靜嫻.廣東藥科大學(xué) 2017
[10]殼聚糖衍生物的合成及其絮凝性能研究[D]. 劉愛玉.陜西科技大學(xué) 2017
本文編號:2976980
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