新型聚合鋁鐵—有機復(fù)合絮凝劑的混凝性能及其絮體特性研究
發(fā)布時間:2021-01-19 07:04
混凝沉淀法工藝簡單、經(jīng)濟高效、操作方便,因此被廣泛應(yīng)用于水和廢水處理中。絮凝劑性能的好壞關(guān)鍵性地決定了混凝效果的優(yōu)劣和混凝工藝運行費用的高低。為了提高無機絮凝劑的絮凝效果,降低有機絮凝劑的水處理成本,在實際應(yīng)用中可以將兩種或兩種以上具有混凝功效的無機和有機物質(zhì)經(jīng)過加工,生成新的復(fù)合絮凝劑產(chǎn)品。近年來,研發(fā)各種無機-有機復(fù)合型絮凝劑,成為了水處理藥劑開發(fā)的熱點。本文在綜合國內(nèi)外大量相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,以聚合氯化鋁鐵(PAFC)和二甲基二烯丙基氯化銨均聚(PDMDAAC)為原料制備出新型聚合氯化鋁鐵-二甲基二烯丙基氯化銨均聚物復(fù)合絮凝劑(PAFC-PDMDAAC),并利用現(xiàn)代先進的檢測方法,對制備的復(fù)合高分子絮凝劑的荷電情況進行了評估。同時研究了在模擬地表水和染料廢水處理中PAFC-PDMDAAC中無機成分和有機成分配比(P)、無機組分堿化度(B)、有機組分特性粘度(η)、原水pH值對該復(fù)合絮凝劑的混凝性能、混凝機理及混凝動力學(xué)過程的影響。本文還對PAFC-PDMDAAC復(fù)合絮凝劑所形成的絮體的物理特性如絮體強度、恢復(fù)能力和分形維數(shù)進行了深入研究,揭示復(fù)合絮凝劑無機和有機組分之間的相互作用。...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:167 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 本研究的目的與意義
1.2 本文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新之處
第二章 文獻綜述
2.1 概述
2.2 絮凝劑的種類及研究進展
2.2.1 無機絮凝劑
2.2.2 有機絮凝劑
2.2.3 微生物絮凝劑
2.2.4 復(fù)合絮凝劑
2.3 聚合氯化鋁鐵的特性與應(yīng)用
2.3.1 聚合氯化鋁鐵的性能
2.3.2 羥基化特征參數(shù)
2.3.3 聚合氯化鋁鐵的形態(tài)分布
2.3.4 聚合氯化鋁鐵的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.4 聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)的特性與應(yīng)用
2.4.1 PDMDAAC的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
2.4.2 PDMDAAC的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.5 混凝的基礎(chǔ)理論
2.5.1 顆粒物的雙電層理論
2.5.2 膠體的穩(wěn)定性理論—DLVO理論
2.5.3 混凝作用機理
2.5.4 混凝動力學(xué)研究
2.6 絮體的物理特性
2.6.1 絮體強度
2.6.2 絮體破碎
2.6.3 絮體分形
2.7 小結(jié)
第三章 實驗材料與方法
3.1 實驗材料
3.1.1 實驗藥品
3.1.2 實驗儀器與設(shè)備
3.2 實驗方法
3.2.1 無機絮凝劑PAFC的制備
3.2.2 復(fù)合絮凝劑PAFC--PDMDAAC的制備
3.2.3 模擬水樣的配制
3.2.4 混凝實驗
3.2.5 Zeta電位的測定
3.2.6 混凝過程中絮體粒徑的在線測定
3.2.7 激光粒度儀的測定原理
3.2.8 絮體強度的測定
3.2.9 絮體分形維數(shù)的測定
第四章 PAFC-PDMDAAC電荷特性研究
4.1 (Al+Fe)/PDMDAAC質(zhì)量比對電荷特性的影響
4.2 B值對電荷特性的影響
4.3 η值對電荷特性的影響
4.4 小結(jié)
第五章 PAFC-PDMDAAC的混凝性能研究
5.1 投加方式對混凝性能的影響
5.1.1 對模擬地表水混凝性能的影響
5.1.2 對模擬染料廢水混凝性能的影響
5.2 (Al+Fe)/PDMDAAC質(zhì)量比對混凝性能的影響
5.2.1 對模擬地表水混凝性能的影響
5.2.2 對模擬染料廢水混凝性能的影響
5.3 B值對混凝性能的影響
5.3.1 對模擬地表水混凝性能的影響
5.3.2 對模擬染料廢水混凝性能的影響
5.4 η值對混凝性能的影響
5.4.1 對模擬地表水混凝性能的影響
5.4.2 對模擬染料廢水混凝性能的影響
5.5 原水pH值對混凝性能的影響
5.5.1 對模擬地表水混凝性能的影響
5.5.2 對模擬染料廢水混凝性能的影響
5.6 小結(jié)
第六章 PAFC-PDMDAAC處理染料廢水的絮體特性研究
6.1 激光粒度儀對混凝過程的動態(tài)研究
6.2 粒度測定原理
6.3 PDMDAAC、PAFC及PAFC-PDMDAAC的絮體特性研究
6.4 P值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
6.5 B值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
6.6 原水pH值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
6.7 小結(jié)
第七章 PAFC-PDMDAAC處理地表水的絮體特性研究
7.1 P值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.1.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.1.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.1.3 對絮體分形維數(shù)的影響
7.2 B值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.2.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.2.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.2.3 對絮體分形維數(shù)的影響
7.3 η值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.3.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.3.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.3.3 對絮體分形維數(shù)的影響
7.4 原水pH值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.4.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.4.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.4.3 對絮體分形維數(shù)的影響
7.5 破碎時間對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.5.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.5.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.6 剪切力對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.6.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.6.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.7 小結(jié)
第八章 結(jié)論與研究展望
8.1 結(jié)論
8.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表和接收的論文
附件
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國水資源的現(xiàn)狀及利用問題研究[J]. 武敏. 新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版). 2011(03)
[2]Speciation characterization and coagulation of poly-silica-ferric-chloride:The role of hydrolyzed Fe(Ⅲ) and silica interaction[J]. Jian Shi 1,2, , Yan Zhang 1 , Kaiyun Zou 1 , Feng Xiao 2 1. Nantong University, Nantong 226007, China.2. Key Laboratory of Environmental Water Chemistry, Ecological Environment Research Center of Chinese Academy of Science, Beijing 100085, China. Journal of Environmental Sciences. 2011(05)
[3]聚二甲基二烯丙基氯化銨在原水處理中的應(yīng)用及機制研究進展[J]. 李瀟瀟,張躍軍. 精細化工. 2011(04)
[4]城市水資源可持續(xù)開發(fā)利用研究現(xiàn)狀與展望[J]. 鄧紹云,邱清華. 人民黃河. 2011(03)
[5]PFS-PDM復(fù)合混凝劑對微污染河水的強化混凝處理[J]. 黃曼君,李明玉,任剛,曹剛,宋琳. 中國環(huán)境科學(xué). 2011(03)
[6]復(fù)合型絮凝劑PAFC的合成與應(yīng)用研究[J]. 李贊忠,白風(fēng)榮,劉進榮,劉啟旺,胡俊虎. 工業(yè)水處理. 2010(12)
[7]赤泥制備的聚合氯化鋁鐵處理高嶺土廢水[J]. 魯桂林,于海燕,遲松江,畢詩文. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(12)
[8]絮凝劑復(fù)配與復(fù)合型絮凝劑研究[J]. 朱艷彬,馬放,楊基先,李大鵬. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2010(08)
[9]聚合氯化鋁鐵PAFC絮凝性能試驗研究[J]. 武永愛. 遼寧化工. 2010(04)
[10]羥基聚合磷硫酸鐵絮凝劑的制備及其絮體分形特征研究[J]. 李鷹,劉峙嶸,戴熒. 濕法冶金. 2009(04)
博士論文
[1]新型聚合鐵基無機—有機復(fù)合混凝劑性能的研究[D]. 王燕.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]聚合氯化鋁鐵絮凝劑的研制及其在廢水處理中的應(yīng)用[D]. 康黛男.長安大學(xué) 2008
本文編號:2986557
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:167 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 本研究的目的與意義
1.2 本文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新之處
第二章 文獻綜述
2.1 概述
2.2 絮凝劑的種類及研究進展
2.2.1 無機絮凝劑
2.2.2 有機絮凝劑
2.2.3 微生物絮凝劑
2.2.4 復(fù)合絮凝劑
2.3 聚合氯化鋁鐵的特性與應(yīng)用
2.3.1 聚合氯化鋁鐵的性能
2.3.2 羥基化特征參數(shù)
2.3.3 聚合氯化鋁鐵的形態(tài)分布
2.3.4 聚合氯化鋁鐵的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.4 聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)的特性與應(yīng)用
2.4.1 PDMDAAC的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
2.4.2 PDMDAAC的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.5 混凝的基礎(chǔ)理論
2.5.1 顆粒物的雙電層理論
2.5.2 膠體的穩(wěn)定性理論—DLVO理論
2.5.3 混凝作用機理
2.5.4 混凝動力學(xué)研究
2.6 絮體的物理特性
2.6.1 絮體強度
2.6.2 絮體破碎
2.6.3 絮體分形
2.7 小結(jié)
第三章 實驗材料與方法
3.1 實驗材料
3.1.1 實驗藥品
3.1.2 實驗儀器與設(shè)備
3.2 實驗方法
3.2.1 無機絮凝劑PAFC的制備
3.2.2 復(fù)合絮凝劑PAFC--PDMDAAC的制備
3.2.3 模擬水樣的配制
3.2.4 混凝實驗
3.2.5 Zeta電位的測定
3.2.6 混凝過程中絮體粒徑的在線測定
3.2.7 激光粒度儀的測定原理
3.2.8 絮體強度的測定
3.2.9 絮體分形維數(shù)的測定
第四章 PAFC-PDMDAAC電荷特性研究
4.1 (Al+Fe)/PDMDAAC質(zhì)量比對電荷特性的影響
4.2 B值對電荷特性的影響
4.3 η值對電荷特性的影響
4.4 小結(jié)
第五章 PAFC-PDMDAAC的混凝性能研究
5.1 投加方式對混凝性能的影響
5.1.1 對模擬地表水混凝性能的影響
5.1.2 對模擬染料廢水混凝性能的影響
5.2 (Al+Fe)/PDMDAAC質(zhì)量比對混凝性能的影響
5.2.1 對模擬地表水混凝性能的影響
5.2.2 對模擬染料廢水混凝性能的影響
5.3 B值對混凝性能的影響
5.3.1 對模擬地表水混凝性能的影響
5.3.2 對模擬染料廢水混凝性能的影響
5.4 η值對混凝性能的影響
5.4.1 對模擬地表水混凝性能的影響
5.4.2 對模擬染料廢水混凝性能的影響
5.5 原水pH值對混凝性能的影響
5.5.1 對模擬地表水混凝性能的影響
5.5.2 對模擬染料廢水混凝性能的影響
5.6 小結(jié)
第六章 PAFC-PDMDAAC處理染料廢水的絮體特性研究
6.1 激光粒度儀對混凝過程的動態(tài)研究
6.2 粒度測定原理
6.3 PDMDAAC、PAFC及PAFC-PDMDAAC的絮體特性研究
6.4 P值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
6.5 B值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
6.6 原水pH值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
6.7 小結(jié)
第七章 PAFC-PDMDAAC處理地表水的絮體特性研究
7.1 P值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.1.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.1.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.1.3 對絮體分形維數(shù)的影響
7.2 B值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.2.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.2.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.2.3 對絮體分形維數(shù)的影響
7.3 η值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.3.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.3.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.3.3 對絮體分形維數(shù)的影響
7.4 原水pH值對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.4.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.4.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.4.3 對絮體分形維數(shù)的影響
7.5 破碎時間對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.5.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.5.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.6 剪切力對PAFC-PDMDAAC絮體特性的影響
7.6.1 對絮體生長、破碎和再生特性的影響
7.6.2 對絮體強度及恢復(fù)能力的影響
7.7 小結(jié)
第八章 結(jié)論與研究展望
8.1 結(jié)論
8.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表和接收的論文
附件
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國水資源的現(xiàn)狀及利用問題研究[J]. 武敏. 新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版). 2011(03)
[2]Speciation characterization and coagulation of poly-silica-ferric-chloride:The role of hydrolyzed Fe(Ⅲ) and silica interaction[J]. Jian Shi 1,2, , Yan Zhang 1 , Kaiyun Zou 1 , Feng Xiao 2 1. Nantong University, Nantong 226007, China.2. Key Laboratory of Environmental Water Chemistry, Ecological Environment Research Center of Chinese Academy of Science, Beijing 100085, China. Journal of Environmental Sciences. 2011(05)
[3]聚二甲基二烯丙基氯化銨在原水處理中的應(yīng)用及機制研究進展[J]. 李瀟瀟,張躍軍. 精細化工. 2011(04)
[4]城市水資源可持續(xù)開發(fā)利用研究現(xiàn)狀與展望[J]. 鄧紹云,邱清華. 人民黃河. 2011(03)
[5]PFS-PDM復(fù)合混凝劑對微污染河水的強化混凝處理[J]. 黃曼君,李明玉,任剛,曹剛,宋琳. 中國環(huán)境科學(xué). 2011(03)
[6]復(fù)合型絮凝劑PAFC的合成與應(yīng)用研究[J]. 李贊忠,白風(fēng)榮,劉進榮,劉啟旺,胡俊虎. 工業(yè)水處理. 2010(12)
[7]赤泥制備的聚合氯化鋁鐵處理高嶺土廢水[J]. 魯桂林,于海燕,遲松江,畢詩文. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(12)
[8]絮凝劑復(fù)配與復(fù)合型絮凝劑研究[J]. 朱艷彬,馬放,楊基先,李大鵬. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2010(08)
[9]聚合氯化鋁鐵PAFC絮凝性能試驗研究[J]. 武永愛. 遼寧化工. 2010(04)
[10]羥基聚合磷硫酸鐵絮凝劑的制備及其絮體分形特征研究[J]. 李鷹,劉峙嶸,戴熒. 濕法冶金. 2009(04)
博士論文
[1]新型聚合鐵基無機—有機復(fù)合混凝劑性能的研究[D]. 王燕.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]聚合氯化鋁鐵絮凝劑的研制及其在廢水處理中的應(yīng)用[D]. 康黛男.長安大學(xué) 2008
本文編號:2986557
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