印染污泥成分復(fù)雜,具有含水率高、黏性強(qiáng)、脫水性能差的特點(diǎn)。尤其是印染前處理廢水產(chǎn)生的污泥,通常含強(qiáng)親水性有機(jī)物,如淀粉、聚乙烯醇等,加大了其脫水難度。污泥脫水是實(shí)現(xiàn)污泥減量與資源化利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此開發(fā)提高污泥脫水性能的工藝十分重要。本研究擬制備用于印染污泥低溫?zé)崽幚淼乃跃郾┧針渲?改善污泥的脫水性能,通過對(duì)水性聚丙烯酸樹脂合成工藝及其低溫?zé)崽幚砉に嚨膬?yōu)化研究,闡明污泥的脫水機(jī)理,為發(fā)展新型污泥脫水技術(shù)提供理論基礎(chǔ),形成污泥脫水新工藝。通過溶液聚合法合成水性聚丙烯酸樹脂,以單體轉(zhuǎn)化率、污泥比阻和脫水泥餅含水率為評(píng)價(jià)指標(biāo),研究了合成反應(yīng)溫度和時(shí)間對(duì)單體轉(zhuǎn)化率的影響,單體種類、單體體積比例、玻璃化溫度等因素對(duì)污泥脫水性能的影響,優(yōu)化了水性丙烯酸樹脂的合成工藝,并對(duì)其進(jìn)行表征。結(jié)果表明:合成水性聚丙烯酸樹脂的最佳工藝條件為:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酸丁酯(BA)三種單體的體積比為5:3:2,合成反應(yīng)的溫度為83℃,反應(yīng)時(shí)間為6 h時(shí),單體轉(zhuǎn)化率可達(dá)92.6%;合成的水性聚丙烯酸樹脂的玻璃化溫度區(qū)間為70.85~87.37℃,表觀形態(tài)為淡黃色液態(tài),流動(dòng)性和水溶性較好,對(duì)污泥脫水性能的改善效果最顯著;產(chǎn)物為MAA/BA/MMA的共聚物,分子量如下:Mn=7033,Mw=10466,Mw/Mn=1.488。將水性聚丙烯酸樹脂用于印染污泥的低溫?zé)崽幚?以污泥比阻和泥餅的含水率為評(píng)價(jià)指標(biāo),考查了水性聚丙烯酸樹脂投加量、硫酸投加量、熱處理溫度和熱處理時(shí)間等因素對(duì)污泥脫水效果的影響,結(jié)果表明:水性聚丙烯酸樹脂對(duì)污泥低溫?zé)崽幚淼淖罴压に嚄l件為:水性聚丙烯酸樹脂的投加量為15 mg/g污泥(含固量約4%),硫酸(體積分?jǐn)?shù)為98%)的投加量為0.002 mL/g污泥,熱處理溫度為75℃條件下加熱30分鐘;污泥的比阻可由3.0×10~144 m/kg降低至2.80×10~(12) m/kg,降低了98.80%,處理后的污泥屬于易過濾污泥。污泥泥餅含水率可由93.0%降低至84.59%,污泥的結(jié)合水含量可從33.82%降低至28.27%,污泥減量化率可達(dá)54.25%。通過對(duì)脫水后泥餅的微觀結(jié)構(gòu)、水分分布情況和污泥表面性質(zhì)的分析探究了污泥低溫?zé)崽幚淼拿撍畽C(jī)理。結(jié)果表明:水性聚丙烯酸樹脂分子鏈中的-COO~-能與硫酸中的H~+進(jìn)行反應(yīng),可生成不易溶于水的-COOH,使其溶解性下降后析出;加熱處理使得水性聚丙烯酸樹脂的大分子鏈發(fā)生蜷縮,通過水性聚丙烯酸樹脂的吸附架橋、沉淀網(wǎng)捕作用以及與污泥顆粒分子間力的共同作用使污泥發(fā)生絮凝、收縮,污泥間的孔隙增大,污泥顆粒與水分子之間的作用力減弱,最終使污泥中的部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化成自由水并借助多孔道結(jié)構(gòu)釋放出來,從而達(dá)到改善污泥脫水性能、污泥體積減量的目的。
【學(xué)位單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X791;TQ325.7
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 印染污泥
    1.2 污泥脫水
        1.2.1 污泥水分分布
        1.2.2 污泥的處理與處置
        1.2.3 污泥的脫水性能及評(píng)價(jià)指標(biāo)
        1.2.4 污泥調(diào)理及研究進(jìn)展
        1.2.5 污泥脫水技術(shù)
    1.3 水性聚丙烯酸樹脂
        1.3.1 水性聚丙烯酸樹脂的合成
        1.3.2 影響水性聚丙烯酸樹脂的性能的因素
        1.3.3 水性聚丙烯酸樹脂的應(yīng)用
    1.4 研究的目的與研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 研究的目的與意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 水性聚丙烯酸樹脂的制備
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料、藥品與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 水性聚丙烯酸樹脂的制備
        2.2.2 水性聚丙烯酸樹脂合成工藝的優(yōu)化
        2.2.3 水性聚丙烯酸樹脂的表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 水性聚丙烯酸樹脂的特性
        2.3.2 水性聚丙烯酸樹脂合成工藝的優(yōu)化
        2.3.3 水性聚丙烯酸樹脂的表征
    2.4 本章小結(jié)
第三章 水性聚丙烯酸樹脂絮凝劑對(duì)污泥脫水性能影響的研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器設(shè)備
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.1.3 污泥樣品
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
    3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目及方法
        3.3.1 SRF的測(cè)定
        3.3.2 泥餅含水率的測(cè)定
        3.3.3 污泥減量化率的測(cè)定
        3.3.4 污泥微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.5 污泥泥餅內(nèi)自由水和結(jié)合水含量的測(cè)定
        3.3.6 污泥顆粒表面性質(zhì)的測(cè)定
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 水性聚丙烯酸樹脂的投加量對(duì)污泥脫水性能的影響
        3.4.2 熱處理溫度對(duì)污泥脫水性能的影響
        3.4.3 硫酸的投加量對(duì)污泥脫水性能的影響
        3.4.4 熱處理時(shí)間對(duì)污泥脫水性能的影響
        3.4.5 水性聚丙烯酸樹脂對(duì)污泥脫水機(jī)理的探究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)
    4.1 結(jié)論
    4.2 本研究的創(chuàng)新點(diǎn)
    4.3 建議
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 肖瓊;;從韓國(guó)經(jīng)驗(yàn)透視中國(guó)污泥政策障礙[J];給水排水動(dòng)態(tài);2017年04期

2 ;日本大阪利用新技術(shù)使污泥“變廢為寶”[J];中國(guó)建材資訊;2015年06期

3 ;污泥發(fā)電紹興新能源有亮色[J];廣西電力建設(shè)科技信息;2006年01期

4 廖永芳;;新型污泥處理裝置的工程評(píng)價(jià)[J];煉油設(shè)計(jì);1982年01期

5 南彥斌;雷克剛;王向舉;李秦翔;黃劍明;邵兆偉;;污泥處理中的可持續(xù)發(fā)展策略[J];甘肅科技;2019年16期

6 盧t熀

本文編號(hào)：2832696