聚脒復配鋁系混凝劑在水處理中的應用研究
本文關鍵詞:聚脒復配鋁系混凝劑在水處理中的應用研究
【摘要】:本文合成出一種新型的陽離子型聚脒絮凝劑,并將其作為助凝劑與鋁系混凝劑復配使用,處理腐殖酸-高嶺土水樣模擬的天然水體及活性藍、分散黃染料模擬的活性類和分散類染料廢水。針對不同投加量及pH條件下剩余濁度、UV254、DOC、脫色率等指標對比了在不同水樣處理中,聚脒對于混凝效果的提升作用,并通過測定出水絮體表面Zeta電位、絮體特性等指標研究了混凝機理。主要結論如下:1、在腐殖酸-高嶺土模擬水樣混凝處理中,聚脒(Pa)作為助凝劑與硫酸鋁(Al2(SO4)3)復配使用可以顯著提高硫酸鋁的混凝處理效果,在Al2(SO4)3-Pa投加量為5mg/L+0.8 mg/L時達到最佳混凝處理效果。最佳水樣初始pH值為6,在最佳條件下,Al2(SO4)3-Pa混凝劑產生的絮體粒徑要遠大于A12(SO4)3單獨使用時所產生的絮體粒徑,兩種混凝劑產生的絮體強度基本一致,但Al2(SO4)3-Pa混凝劑產生的絮體恢復能力要好于Al2(SO4)3單獨使用時。在Al2(SO4)3-Pa混凝體系中,相比于A12(SO4)3體系,在低鋁投加量時產生的絮體結構更加密實,高鋁投加量時產生的絮體結構較為松散。聚脒的添加提高了混凝過程中的電中和作用,同時提供了一定的吸附架橋作用。2、在活性藍模擬染料廢水處理過程中,Pa作為助凝劑與氯化鋁、PAC復配使用,可以顯著提高兩種混凝劑的混凝脫色效率。AlCl3-Pa最佳投加量為18mg/L+0.2 mg/L,最適pH為6,脫色率可達95%;PAC-Pa最佳投加量為20mg/L+0.8 mg/L,在pH6-9范圍內對活性藍都有較高的去除率,最高脫色率可達97%。Pa的加入可以一定程度上提高混凝過程中產生絮體的破碎后再生能力。AlCl3-Pa及PAC-Pa兩種混凝體系產生的絮體,隨著剪切力的增加,絮體更容易破碎,同時再生能力更強。PAC-Pa在所研究的條件對于活性藍有更高的去除率及對pH有更廣泛的適應范圍,實際應用性較強。3、在分散黃模擬染料廢水處理過程中,Pa作為助凝劑與氯化鋁、PAC復配使用,同樣可以顯著提高兩種混凝劑的混凝脫色效率。AlCl3-Pa最佳投加量為14 mg/L+0.2 mg/L,最適pH值為6,脫色率可達93%;PAC-Pa最佳投加量為18mg/L+0.6 mg/L,在pH6-8范圍內對分散黃都有很高的去除率,最高脫色率可達97%。Pa的加入提高了兩種混凝劑產生絮體的強度及破碎后再生能力。AlCl3-Pa及PAC-Pa兩種混凝體系產生的絮體,隨著剪切力的增加,絮體更容易破碎,同時再生能力更強。PAC-Pa在所研究的條件對于分散黃有更高的去除率及對pH有更廣泛的適應范圍,實際應用性較強。本文采取聚脒作為助凝劑,與鋁系混凝劑復配,從而提高混凝效果,大大減少含鋁混凝劑的使用量,從而減少環(huán)境污染。
【關鍵詞】:聚脒 鋁系混凝劑 混凝 絮體特性
【學位授予單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X788
【目錄】:
- 摘要10-12
- ABSTRACT12-14
- 第一章 前言14-16
- 1.1 本文研究的背景、目的和意義14-15
- 1.2 本文主要內容及創(chuàng)新之處15-16
- 1.2.1 本文主要研究內容15
- 1.2.2 本文的創(chuàng)新之處15-16
- 第二章 文獻綜述16-22
- 2.1 我國水資源狀況16
- 2.2 腐殖酸16-17
- 2.3 印染廢水17
- 2.4 混凝處理技術17-18
- 2.5 鋁系混凝劑18-19
- 2.6 助凝劑19
- 2.7 聚脒的研究現(xiàn)狀19-20
- 2.8 絮體特性研究20-22
- 第三章 實驗材料和方法22-32
- 3.1 實驗材料22-24
- 3.1.1 實驗藥劑22
- 3.1.2 實驗水樣22-24
- 3.1.3 實驗儀器及設備24
- 3.2 實驗方法24-32
- 3.2.1 鋁鹽混凝劑的制備24-25
- 3.2.2 聚脒的制備25
- 3.2.3 混凝實驗25-26
- 3.2.4 腐殖酸-高嶺土模擬水樣混凝實驗26-28
- 3.2.4.1 水質指標測定26
- 3.2.4.2 絮體粒徑的在線測定26-27
- 3.2.4.3 絮體分形維數(shù)的測定27-28
- 3.2.4.4 絮體強度及破碎后恢復能力的計算28
- 3.2.5 模擬印染水樣混凝實驗28-32
- 3.2.5.1 水質指標測定28-29
- 3.2.5.2 絮體特性表征29
- 3.2.5.3 強度因子、恢復因子的計算29-32
- 第四章 鋁鹽復配聚脒對于腐殖酸-高嶺土模擬水樣混凝效果的影響32-42
- 4.1 鋁鹽復配聚脒對于混凝效果的影響32-36
- 4.1.1 投加量對于混凝效果的影響32-34
- 4.1.2 水樣pH對于混凝效果的影響34-36
- 4.2 鋁鹽復配聚脒對絮體特性的影響36-40
- 4.2.1 絮體粒徑36-38
- 4.2.2 絮體強度和破碎后再生能力38-39
- 4.2.3 絮體分形維數(shù)39-40
- 4.3 小結40-42
- 第五章 鋁鹽復配聚脒對活性藍模擬染料廢水混凝效果的影響42-54
- 5.1 聚脒復配鋁鹽對混凝處理效果的影響研究42-46
- 5.1.1 聚脒復配AlCl_3對混凝效果的影響42-44
- 5.1.2 聚脒復配PAC對混凝效果的影響44-46
- 5.2 聚脒復配鋁鹽對絮體特性的影響研究46-51
- 5.2.1 不同投加量絮體特性的研究46-48
- 5.2.2 不同pH下絮體特性研究48-50
- 5.2.3 不同剪切力條件下絮體特性研究50-51
- 5.3 小結51-54
- 第六章 鋁鹽復配聚脒對分散黃模擬染料廢水混凝效果的影響54-64
- 6.1 聚脒復配鋁鹽對混凝處理效果的影響研究54-58
- 6.1.1 聚脒復配AlCl_3對混凝效果的影響54-56
- 6.1.2 聚脒復配PAC對混凝效果的影響56-58
- 6.2 聚脒復配鋁鹽對絮體特性的影響研究58-63
- 6.2.1 不同投加量絮體特性的研究58-59
- 6.2.2 不同pH下絮體特性研究59-61
- 6.2.3 不同剪切力下絮體特性研究61-63
- 6.3 小結63-64
- 第七章 結論與展望64-66
- 7.1 結論64
- 7.2 展望64-66
- 參考文獻66-72
- 致謝72-74
- 攻讀碩士學位期間學術成果74-75
- 學位論文評閱及答辯情況表75
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