新型有機無機絮凝劑的制備及性能研究
本文選題:復(fù)合絮凝劑 + 濁度 ; 參考:《天津工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:無機-有機復(fù)合絮凝劑能夠充分利用無機和有機絮凝劑的優(yōu)勢,使兩者優(yōu)勢互補,從而提高絮凝效果,增加其適用范圍。廢水中往往含有各種重金屬離子威脅人類健康,而且廢水還會帶有顏色,更增加了其處理難度。針對以上情況,本文探索了兩種無機絮凝劑、一種有機絮凝劑及有機-無機復(fù)合絮凝劑,考察了有機絮凝劑及有機-無機復(fù)合絮凝劑在去除重金屬及脫色方面的性能。制備了無機高分子絮凝劑聚硫酸鐵鋅(PFSZ)以及聚硅酸鐵鋅(PSZF),考察了不同制備條件,如鐵鋅摩爾比、反應(yīng)溫度、時間等對絮凝效果的影響,通過正交實驗確定了最佳制備條件,確定了各絮凝劑的適用范圍,根據(jù)實驗結(jié)果,PFSZ 和 PZSF的最佳投加量分別為3504mg/L和330.21mg/L。將幾種無機高分子絮凝劑進行比較,PFSZ和PZSF的投加量要低于原來單一絮凝劑,而絮凝效果卻優(yōu)于原來的絮凝劑,且適用的pH范圍更寬。采用兩步法合成了有機絮凝劑二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC),探究了引發(fā)劑用量、反應(yīng)時間及反應(yīng)溫度等工藝條件對PDMDAAC分子量的影響;將所制備的PDMDAAC與無機高分子絮凝劑PFSZ及PSZF進行了復(fù)合,以重金屬Cu2+去除率、除濁率及除色率為指標(biāo)來評價復(fù)合絮凝劑的性能,探索不同制備條件對絮凝劑性能的影響,結(jié)果表明聚硫酸鐵鋅—聚二甲基二烯丙基氯化銨(PPFSZ)最佳投加量為30774mg/L、其除濁率、除色率、除Cu2+率分別可達98.61%、93.09%、96.47%;絮凝劑聚硅酸鐵鋅—聚二甲基二烯丙基氯化銨(PPSZF)最佳投加量為4295mg/L,其除濁率、除色率、除Cu2+率分別可達99.01%、82.0%、83.7%。將所制得的復(fù)合絮凝劑與單獨的無機高分子絮凝劑、有機高分子絮凝劑進行對比,其結(jié)果發(fā)現(xiàn),單獨的有機高分子絮凝劑PDMDAAC在除濁、除銅Cu2+方面效果較差,僅在除色方面有一定效果;單獨的無機高分子絮凝劑雖在除濁和除重金屬銅離子方面性能優(yōu)異,但其除色能力較差;而復(fù)合絮凝劑在除濁、除色、除銅離子方面均能表現(xiàn)出優(yōu)異的去除效果。復(fù)合絮凝劑綜合了無機、有機的性能特點,各方面的性能都強于單一的無機絮凝劑及有機絮凝劑。
[Abstract]:Inorganic-organic composite flocculant can make full use of the advantages of inorganic and organic flocculants and make them complement each other so as to improve the flocculation effect and increase its application range. Wastewater often contains a variety of heavy metal ions threatening human health, and the wastewater will also have color, which makes it more difficult to deal with. In this paper, two kinds of inorganic flocculants, one organic flocculant and one organic-inorganic compound flocculant, were explored. The performance of organic flocculant and organic-inorganic composite flocculant in removing heavy metals and decolorizing was investigated. The inorganic polymeric flocculants polyferric zinc sulfate (PFSZ) and polyferric zinc silicate (PSZF) were prepared. The effects of different preparation conditions, such as the molar ratio of iron and zinc, reaction temperature and time, on the flocculation effect were investigated. The optimum preparation conditions were determined by orthogonal experiment. The optimum dosage of PFSZ and PZSF is 3504 mg / L and 330.21 mg / L, respectively. The dosage of PFSZ and PZSF was lower than that of single flocculant, but the flocculating effect was better than that of the original flocculant, and the suitable pH range was wider. The organic flocculant dimethyldiallylammonium chloride (PDMDAAC) was synthesized by two-step method. The effects of the amount of initiator, reaction time and reaction temperature on the molecular weight of PDMDAAC were investigated. The prepared PDMDAAC was combined with inorganic polymeric flocculants PFSZ and PSZF. The removal rate of Cu _ 2, turbidity and color were taken as indexes to evaluate the performance of the composite flocculant, and the effects of different preparation conditions on the flocculant performance were explored. The results showed that the optimum dosage of PPFSZ was 30774 mg / L, and the turbidity removal rate, color removal rate and Cu2 removal rate were 98.61% and 93.09% respectively. The optimum dosage of the flocculant PPSZF is 4295 mg / L, and its turbidity removal rate, color removal rate and Cu2 removal rate can reach 99.01% ~ 82.0% and 83.7% respectively. The composite flocculant was compared with inorganic polymer flocculant and organic polymer flocculant. The results showed that PDMDAAC, a single organic polymer flocculant, had poor effect in removing turbidity and copper Cu2. Although the inorganic macromolecule flocculant has excellent performance in removing turbidity and heavy metal copper ion, its ability of removing color is poor, while the compound flocculant can remove turbidity and color. The removal of copper ions can show excellent removal efficiency. The compound flocculant combines the characteristics of inorganic and organic, and the performance of all aspects is better than that of single inorganic flocculant and organic flocculant.
【學(xué)位授予單位】:天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:X703.5
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,本文編號:2101421
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