本論文在綜合國內(nèi)外大量相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,基于新型納米Al13混凝研究的應(yīng)用前景,對Al13的混凝行為和效果進行系統(tǒng)、深入的研究。同時,對納米Al13形成的絮體特性,包括絮體粒徑、強度、再生能力以及分形結(jié)構(gòu)等進行了系統(tǒng)的研究。另外基于目前混凝/超濾聯(lián)合工藝的發(fā)展現(xiàn)狀和研究背景,將Al13應(yīng)用于混凝/超濾工藝中,探索了其對出水水質(zhì)和膜污染的影響。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：1、采用預(yù)水解Al13對模擬染料廢水、腐植酸（HA）模擬水樣和黃河實際水樣進行混凝處理,并通過脫色率、濁度、UV254以及DOC等指標的測定來對Al13的混凝效果進行評價。實驗結(jié)果表明：Al13形態(tài)具有穩(wěn)定性及高正電荷性,在低投加量下能夠有效發(fā)揮吸附電中和作用,混凝效果較A12（SO4）3或PAC1好；在高投加量下的混凝效果同其它鋁鹽混凝劑相似。在水樣pH變化時,Al13的混凝行為和效果較其它鋁鹽混凝劑（A12（SO4）3或PAC1）穩(wěn)定；Al13在處理黃河水樣時對親水性小分子有機物的去除效果較PAC1好。2、采用透光率脈動檢測技術(shù)和激光粒度散射技術(shù)對混凝動態(tài)過程進行監(jiān)測,并通過對絮體以0、強度因數(shù)、恢復(fù)因數(shù)等指標的計算來評... 

【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)】：196 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 本文的研究意義和目的
    1.2 本文所要解決的關(guān)鍵問題及主要研究內(nèi)容
第二章 文獻綜述
    2.1 水處理藥劑的發(fā)展
        2.1.1 鋁鹽混凝劑的發(fā)展
        2.1.2 Al_(13)的研究與發(fā)展概述
    2.2 鋁的水溶液化學(xué)特征
        2.2.1 鋁的水解特性
        2.2.2 鋁的聚合特性
    2.3 鋁聚合物的生成機制
        2.3.1 “六元環(huán)”結(jié)構(gòu)模型
        2.3.2 Al_(13)結(jié)構(gòu)模型
    2.4 PACl中Al_(13)的分離提純方法
        2.4.1 SO_4~(2-)/Ba~(2+)置換法
        2.4.2 乙醇-丙酮混合溶劑法
    2.5 PACl中鋁形態(tài)的表征方法
        2.5.1 Al-Ferron逐時絡(luò)合比色法
        2.5.2 核磁共振法
    2.6 鋁鹽的凝聚絮凝原理
    2.7 絮體特性研究
    2.8 膜分離技術(shù)
        2.8.1 傳統(tǒng)混凝工藝面臨的問題和挑戰(zhàn)
        2.8.2 膜分離技術(shù)的發(fā)展
        2.8.3 膜分離技術(shù)的分類及特點
        2.8.4 超濾膜工作原理及操作方式
        2.8.5 膜污染
    2.9 混凝/超濾聯(lián)合工藝
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 固固共混法制備PACl
        3.1.3 乙醇-丙酮沉淀法提純Al_(13)
        3.1.4 分散黃棕和直接紫模擬染料廢水的配制
        3.1.5 腐植酸(HA)模擬水樣的配制
        3.1.6 黃河實際水樣
    3.2 鋁形態(tài)表征方法
        3.2.1 混凝劑中總鋁Al_T測定方法
        3.2.2 Al-Ferron逐時絡(luò)合比色法
        3.2.3 ~(27)Al NMR定量分析法
        3.2.4 鋁鹽混凝劑的形態(tài)分布
    3.3 燒杯實驗
    3.4 混凝指標的測定
    3.5 混凝過程動態(tài)研究
        3.5.1 光散射顆粒分析技術(shù)
        3.5.2 激光粒度散射儀技術(shù)
    3.6 絮體強度及破碎后恢復(fù)能力測定
    3.7 絮體分形維數(shù)的測定
    3.8 混凝/超濾聯(lián)合工藝
第四章 Al_(13)的混凝效果研究
    4.1 實驗材料
    4.2 實驗方法
        4.2.1 燒杯實驗
        4.2.2 混凝指標的測定
    4.3 Al_(13)處理模擬染料廢水效果研究
        4.3.1 投加量對脫色率的影響
        4.3.2 pH對脫色率的影響
    4.4 Al_(13)處理腐植酸(HA)模擬水樣效果研究
        4.4.1 投加量對HA去除效果的影響
        4.4.2 pH對HA去除效果的影響
    4.5 Al_(13)處理黃河水實際水樣效果研究
        4.5.1 中國北方春季黃河水水質(zhì)指標
        4.5.2 投加量對混凝效果的影響
        4.5.3 pH對混凝效果的影響
    4.6 小結(jié)
第五章 Al_(13)形成絮體的生長、破碎及再生能力研究
    5.1 實驗材料
    5.2 實驗方法
        5.2.1 混凝動態(tài)過程監(jiān)測
        5.2.2 絮體破碎再生實驗
    5.3 Al_(13)處理模擬染料廢水的混凝動態(tài)過程研究
        5.3.1 不同投加量下的混凝動態(tài)過程研究
        5.3.2 不同pH下的混凝動態(tài)過程研究
        5.3.3 Al_(13)處理模擬染料廢水的絮體破碎及恢復(fù)實驗
    5.4 Al_(13)處理腐植酸模擬水樣的混凝動態(tài)過程研究
        5.4.1 混凝劑投加量對絮體生長過程的影響
        5.4.2 pH值對絮體生長過程的影響
        5.4.3 剪切力對絮體破碎和再生的影響
        5.4.4 pH值對絮體破碎的影響
    5.5 Al_(13)處理黃河實際水樣絮體特性的研宄
        5.5.1 混凝對黃河水絮體粒徑分布的影響
        5.5.2 剪切力對黃河水粒徑的影響
        5.5.3 pH對黃河水粒徑的影響
    5.6 小結(jié)
第六章 絮體分形特性研究
    6.1 實驗材料
    6.2 實驗方法
        6.2.1 混凝實驗設(shè)置
        6.2.2 混凝在線監(jiān)測
        6.2.3 絮體破碎再生實驗
    6.3 HA絮體的分形特性研究
        6.3.1 PACl和Al_(13)形成絮體分形結(jié)構(gòu)比較
        6.3.2 pH值對絮體分形維數(shù)的影響
        6.3.3 絮體生長、破碎及再生過程中分形維數(shù)的變化
    6.4 黃河水樣絮體的分形特性研究
        6.4.1 混凝劑投加量對絮體分形維數(shù)的影響
        6.4.2 pH對絮體分形維數(shù)的影響
        6.4.3 絮體分形維數(shù)動態(tài)過程研究
    6.5 小結(jié)
第七章 分次投加工藝對Al_(13)混凝行為和絮體特性的影響研究
    7.1 實驗材料
    7.2 實驗方法
        7.2.1 燒杯實驗
        7.2.2 出水指標的測定
        7.2.3 絮體特性研究
    7.3 分次投加工藝對混凝效果的研究
    7.4 分次投加工藝對絮體再生能力和分形結(jié)構(gòu)的研究
        7.4.1 分次投加工藝對絮體再生能力的研究
        7.4.2 分次投加工藝對絮體分形結(jié)構(gòu)的研究
    7.5 剪切力對分次投加工藝中絮體特性的影響研究
        7.5.1 剪切力對二次投加工藝中絮體破碎和再生的影響
        7.5.2 剪切力對二次投加工藝中絮體分形結(jié)構(gòu)的影響
    7.6 小結(jié)
第八章 Al_(13)在混凝/超濾聯(lián)合工藝中的應(yīng)用
    8.1 實驗材料
    8.2 實驗方法
        8.2.1 混凝-超濾工藝
        8.2.2 超濾參數(shù)設(shè)置
        8.2.3 出水指標
        8.2.4 膜污染阻力分析
    8.3 混凝/超濾聯(lián)用工藝效果研究
        8.3.1 混凝(沉淀)/超濾技術(shù)對HA的去除
        8.3.2 混凝/超濾技術(shù)對HA的去除
    8.4 混凝/超濾聯(lián)用工藝中膜污染研究
        8.4.1 混凝(沉淀)-超濾工藝中膜污染研究
        8.4.2 混凝/超濾工藝中膜污染研究
        8.4.3 剪切力對混凝/超濾工藝中膜污染的影響
    8.5 小結(jié)
第九章 聚硅酸對Al_(13)混凝行為及混凝/超濾工藝的影響
    9.1 實驗材料
        9.1.1 HA模擬水樣(見3.1.5)
        9.1.2 混凝劑的制備
    9.2 實驗方法
        9.2.1 絮體破碎再生實驗
        9.2.2 混凝/超濾實驗
        9.2.3 超濾參數(shù)設(shè)置
    9.3 絮體特性研究
        9.3.1 絮體破碎和再生能力研究
        9.3.2 絮體分形結(jié)構(gòu)研究
    9.4 聚硅鋁鹽混凝劑在混凝/超濾工藝中的應(yīng)用
        9.4.1 混凝(沉淀)工藝的出水粒徑分析
        9.4.2 混凝(沉淀)預(yù)處理對膜污染的影響
        9.4.3 混凝(沉淀)/超濾中膜污染阻力分析
    9.5 小結(jié)
第十章 結(jié)論與研究展望
    10.1 結(jié)論
    10.2 研究展望
參考文獻
致謝
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附件
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【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3371137