聚丙烯酰胺基無機(jī)—有機(jī)雜化材料的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-04-28 16:47
水資源短缺與水污染共存的局面,嚴(yán)重威脅著人們的生活和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。目前,選礦業(yè)作為用水大戶,廢水排放量約2億噸/年,占全國工業(yè)廢水的10%。選礦廢水中通常殘留大量微細(xì)尾礦顆粒、重金屬離子以及選礦藥劑等,直接排放將造成對環(huán)境的污染和水資源的極大浪費。而若直接回用于選礦流程,微細(xì)顆粒及重金屬離子是造成浮選指標(biāo)惡化的兩大關(guān)鍵因素,將嚴(yán)重降低選礦行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此對選礦廢水進(jìn)行高效處理,實現(xiàn)選礦廢水的優(yōu)級循環(huán)利用,并確保選礦工序指標(biāo)正常和生產(chǎn)穩(wěn)定,具有巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。本論文的研究思路是針對選礦廢水中微細(xì)顆粒和重金屬離子的快速高效去除,設(shè)計合成了以無機(jī)納米顆粒為核,高分子鏈為支鏈的“星型”結(jié)構(gòu)無機(jī)-有機(jī)雜化材料,以實現(xiàn)無機(jī)與有機(jī)組分的均勻雜化及高效協(xié)同作用。本研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)針對顆粒脈石成分比重小、粒度細(xì)、表面帶負(fù)電的特點,合成了以納米氫氧化鋁為核,聚丙烯酰胺為支鏈的無機(jī)-有機(jī)雜化絮凝劑氫氧化鋁-聚丙烯酰胺(Al-PAM),并將該絮凝劑用于顆粒平均粒徑為30μm,ζ電位為-5.26mV的氰化尾礦懸浮液的絮凝處理。實驗結(jié)果表明,Al-PAM可將尾礦懸浮液中顆粒的初...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁數(shù)】:164 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 選題的背景及意義
1.2 國內(nèi)外懸浮顆粒絮凝的研究進(jìn)展
1.2.1 無機(jī)絮凝劑
1.2.2 有機(jī)絮凝劑
1.2.3 微生物絮凝劑
1.2.4 復(fù)合絮凝劑
1.3 國內(nèi)外重金屬離子處理的研究進(jìn)展
1.3.1 化學(xué)沉淀法
1.3.2 物理化學(xué)法
1.3.3 生物處理法
1.4 聚丙烯酰胺在懸浮顆粒和重金屬離子去除中的研究
1.4.1 懸浮顆粒絮凝
1.4.2 重金屬離子螯合
1.5 本論文研究目的及內(nèi)容
第2章 Al-PAM絮凝劑的研制及性能評價
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料與儀器設(shè)備
2.2.2 Al-PAM絮凝劑的合成路線
2.2.3 Al-PAM絮凝劑表征
2.2.4 Al-PAM絮凝性能實驗
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 Al-PAM絮凝劑結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 Al-PAM絮凝性能
2.3.3 Al-PAM絮體特征及絮凝機(jī)理
2.3.4 Al-PAM絮凝性能優(yōu)勢體現(xiàn)
2.4 本章小結(jié)
第3章 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝劑的研制及性能評價
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料與儀器設(shè)備
3.2.2 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝劑的合成路線
3.2.3 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝劑表征
3.2.4 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝性能實驗
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝劑結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝性能
3.3.3 Al-P(AM-DMDAAC)絮體的特征及絮凝機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第4章 Al-PAM-DTC吸附劑的研制及性能評價
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料與儀器設(shè)備
4.2.2 Al-PAM-DTC吸附劑的合成路線與步驟
4.2.3 Al-PAM-DTC吸附劑結(jié)構(gòu)表征
4.2.4 Al-PAM-DTC吸附實驗
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Al-PAM-DTC吸附劑的合成及表征
4.3.2 Al-PAM-DTC吸附劑對Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附特征
4.4 本章小結(jié)
第5章 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附劑的研制及性能評價
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料與儀器設(shè)備
5.2.2 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附劑的合成路線與步驟
5.2.3 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附劑結(jié)構(gòu)表征
5.2.4 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC的吸附實驗
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附劑的合成及表征
5.3.2 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附劑對Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附特征
5.4 本章小結(jié)
第6章 Al-PAM-DTC吸附劑在染料廢水中的應(yīng)用拓展
6.1 引言
6.2 實驗部分
6.2.1 實驗原料與儀器設(shè)備
6.2.2 吸附實驗
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 吸附動力學(xué)
6.3.2 等溫吸附特征
6.3.3 吸附熱力學(xué)
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
符號表
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重金屬廢水處理方法與比較[J]. 王勝凡,梅立永,王磊,李宗來,趙振業(yè). 廣東化工. 2017(22)
[2]陽離子聚丙烯酰胺合成工藝條件及絮凝性能的研究[J]. 余先巍,付聰麗,顧愛群,韓瑜,王金梅,余自力. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2017(03)
[3]選礦廢水治理與循環(huán)利用技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 馮章標(biāo),何發(fā)鈺,邱廷省. 金屬礦山. 2016(07)
[4]聚丙烯酰胺的改性及在廢水處理中的應(yīng)用研究[J]. 王志科,徐敏,王剛,郝海艷. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2016(04)
[5]銅硫礦選礦廢水對浮選的影響及處理現(xiàn)狀[J]. 楊飛,湯玉和,周曉彤. 材料研究與應(yīng)用. 2016(01)
[6]陰陽離子有機(jī)絮凝劑對污泥脫水效果的研究[J]. 嚴(yán)子春,楊永超,何前偉. 環(huán)境工程. 2015(08)
[7]Synthesis of linear low-density polyethylene-g-poly(acrylic acid)-co-starch/organo-montmorillonite hydrogel composite as an adsorbent for removal of Pb(Ⅱ) from aqueous solutions[J]. Maryam Irani,Hanafi Ismail,Zulkifli Ahmad,Maohong Fan. Journal of Environmental Sciences. 2015(01)
[8]微生物絮凝劑制備的研究新進(jìn)展[J]. 周云,劉英,張志強,夏四清. 環(huán)境污染與防治. 2014(04)
[9]聚合氯化鐵-聚(環(huán)氧氯丙烷-二甲胺)復(fù)合絮凝劑在模擬水處理中的混凝特性研究[J]. 劉新新,楊忠蓮,高寶玉,王燕,岳欽艷,李倩. 環(huán)境科學(xué). 2013(09)
[10]液氮凍融破碎生物污泥制備生物絮凝劑[J]. 孫杰,張秀紅,李星泊,苗笑娟,周集體. 環(huán)境工程. 2013(01)
碩士論文
[1]高分子螯合—絮凝劑二硫代羧基化胺甲基聚丙烯酰胺的制備及性能研究[D]. 王志科.蘭州交通大學(xué) 2017
[2](聚)丙烯酰胺巰基乙;男约捌涑~性能研究[D]. 郝海艷.蘭州交通大學(xué) 2016
[3]選礦回水對銅鉬分離的影響及機(jī)理研究[D]. 王聞單.東北大學(xué) 2014
[4]選礦廢水中汞離子的高效捕集研究與工藝設(shè)計[D]. 胡運俊.浙江大學(xué) 2014
[5]螯合吸附凝膠的制備及處理重金屬污染廢水的機(jī)理與應(yīng)用[D]. 周虹.長安大學(xué) 2013
[6]混凝沉淀法處理多金屬礦選礦廢水研究[D]. 袁珊珊.中南大學(xué) 2013
[7]產(chǎn)絮凝劑復(fù)合菌群的構(gòu)建及其絮凝劑MAC37特性和初步應(yīng)用的研究[D]. 蘇曉梅.浙江師范大學(xué) 2012
[8]五硫代碳酸鈉的合成及其在重金屬廢水處理中的應(yīng)用[D]. 曹洪斌.重慶大學(xué) 2010
本文編號:3165826
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁數(shù)】:164 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 選題的背景及意義
1.2 國內(nèi)外懸浮顆粒絮凝的研究進(jìn)展
1.2.1 無機(jī)絮凝劑
1.2.2 有機(jī)絮凝劑
1.2.3 微生物絮凝劑
1.2.4 復(fù)合絮凝劑
1.3 國內(nèi)外重金屬離子處理的研究進(jìn)展
1.3.1 化學(xué)沉淀法
1.3.2 物理化學(xué)法
1.3.3 生物處理法
1.4 聚丙烯酰胺在懸浮顆粒和重金屬離子去除中的研究
1.4.1 懸浮顆粒絮凝
1.4.2 重金屬離子螯合
1.5 本論文研究目的及內(nèi)容
第2章 Al-PAM絮凝劑的研制及性能評價
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料與儀器設(shè)備
2.2.2 Al-PAM絮凝劑的合成路線
2.2.3 Al-PAM絮凝劑表征
2.2.4 Al-PAM絮凝性能實驗
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 Al-PAM絮凝劑結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 Al-PAM絮凝性能
2.3.3 Al-PAM絮體特征及絮凝機(jī)理
2.3.4 Al-PAM絮凝性能優(yōu)勢體現(xiàn)
2.4 本章小結(jié)
第3章 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝劑的研制及性能評價
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料與儀器設(shè)備
3.2.2 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝劑的合成路線
3.2.3 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝劑表征
3.2.4 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝性能實驗
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝劑結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝性能
3.3.3 Al-P(AM-DMDAAC)絮體的特征及絮凝機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第4章 Al-PAM-DTC吸附劑的研制及性能評價
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料與儀器設(shè)備
4.2.2 Al-PAM-DTC吸附劑的合成路線與步驟
4.2.3 Al-PAM-DTC吸附劑結(jié)構(gòu)表征
4.2.4 Al-PAM-DTC吸附實驗
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Al-PAM-DTC吸附劑的合成及表征
4.3.2 Al-PAM-DTC吸附劑對Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附特征
4.4 本章小結(jié)
第5章 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附劑的研制及性能評價
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料與儀器設(shè)備
5.2.2 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附劑的合成路線與步驟
5.2.3 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附劑結(jié)構(gòu)表征
5.2.4 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC的吸附實驗
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附劑的合成及表征
5.3.2 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附劑對Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附特征
5.4 本章小結(jié)
第6章 Al-PAM-DTC吸附劑在染料廢水中的應(yīng)用拓展
6.1 引言
6.2 實驗部分
6.2.1 實驗原料與儀器設(shè)備
6.2.2 吸附實驗
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 吸附動力學(xué)
6.3.2 等溫吸附特征
6.3.3 吸附熱力學(xué)
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
符號表
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重金屬廢水處理方法與比較[J]. 王勝凡,梅立永,王磊,李宗來,趙振業(yè). 廣東化工. 2017(22)
[2]陽離子聚丙烯酰胺合成工藝條件及絮凝性能的研究[J]. 余先巍,付聰麗,顧愛群,韓瑜,王金梅,余自力. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2017(03)
[3]選礦廢水治理與循環(huán)利用技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 馮章標(biāo),何發(fā)鈺,邱廷省. 金屬礦山. 2016(07)
[4]聚丙烯酰胺的改性及在廢水處理中的應(yīng)用研究[J]. 王志科,徐敏,王剛,郝海艷. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2016(04)
[5]銅硫礦選礦廢水對浮選的影響及處理現(xiàn)狀[J]. 楊飛,湯玉和,周曉彤. 材料研究與應(yīng)用. 2016(01)
[6]陰陽離子有機(jī)絮凝劑對污泥脫水效果的研究[J]. 嚴(yán)子春,楊永超,何前偉. 環(huán)境工程. 2015(08)
[7]Synthesis of linear low-density polyethylene-g-poly(acrylic acid)-co-starch/organo-montmorillonite hydrogel composite as an adsorbent for removal of Pb(Ⅱ) from aqueous solutions[J]. Maryam Irani,Hanafi Ismail,Zulkifli Ahmad,Maohong Fan. Journal of Environmental Sciences. 2015(01)
[8]微生物絮凝劑制備的研究新進(jìn)展[J]. 周云,劉英,張志強,夏四清. 環(huán)境污染與防治. 2014(04)
[9]聚合氯化鐵-聚(環(huán)氧氯丙烷-二甲胺)復(fù)合絮凝劑在模擬水處理中的混凝特性研究[J]. 劉新新,楊忠蓮,高寶玉,王燕,岳欽艷,李倩. 環(huán)境科學(xué). 2013(09)
[10]液氮凍融破碎生物污泥制備生物絮凝劑[J]. 孫杰,張秀紅,李星泊,苗笑娟,周集體. 環(huán)境工程. 2013(01)
碩士論文
[1]高分子螯合—絮凝劑二硫代羧基化胺甲基聚丙烯酰胺的制備及性能研究[D]. 王志科.蘭州交通大學(xué) 2017
[2](聚)丙烯酰胺巰基乙;男约捌涑~性能研究[D]. 郝海艷.蘭州交通大學(xué) 2016
[3]選礦回水對銅鉬分離的影響及機(jī)理研究[D]. 王聞單.東北大學(xué) 2014
[4]選礦廢水中汞離子的高效捕集研究與工藝設(shè)計[D]. 胡運俊.浙江大學(xué) 2014
[5]螯合吸附凝膠的制備及處理重金屬污染廢水的機(jī)理與應(yīng)用[D]. 周虹.長安大學(xué) 2013
[6]混凝沉淀法處理多金屬礦選礦廢水研究[D]. 袁珊珊.中南大學(xué) 2013
[7]產(chǎn)絮凝劑復(fù)合菌群的構(gòu)建及其絮凝劑MAC37特性和初步應(yīng)用的研究[D]. 蘇曉梅.浙江師范大學(xué) 2012
[8]五硫代碳酸鈉的合成及其在重金屬廢水處理中的應(yīng)用[D]. 曹洪斌.重慶大學(xué) 2010
本文編號:3165826
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