本文關(guān)鍵詞：陽離子改性殼聚糖、纖維素合成污泥脫水絮凝劑，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境污染之間矛盾的日益顯現(xiàn),環(huán)境治理和節(jié)能減排備受關(guān)注。在處理污水、廢水過程中,產(chǎn)生大量的污泥,污泥含水量一般高達95%以上,不但占據(jù)空間大,而且對后續(xù)的處理帶來諸多不便,也污染環(huán)境。因此,提高污泥的脫水性能,減小污泥體積是當(dāng)前研究的熱點。目前最常見的污泥處理方法就是加入化學(xué)試劑,即絮凝劑,使細小的污泥顆粒聚集沉降,通過機械分離達到固液分離的目的。現(xiàn)在污水處理廠處理污泥的絮凝劑大多是聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化鋁等人工合成絮凝劑,這些絮凝劑本身或降解后的單體有毒,且不易降解,對生活環(huán)境和人類身體健康帶來較大危害。況且,一些國家已禁止在水處理過程中使用PAM,因此開發(fā)研究不含PAM的污泥脫水絮凝劑勢在必行。本文利用陽離子單體對天然高分子化合物進行改性合成了綠色高效污泥脫水絮凝劑。該絮凝劑在污泥脫水中的應(yīng)用鮮見報道。首先,纖維素是自然界中含量最多的天然高分子化合物,而羧甲基纖維素鈉是其應(yīng)用非常廣泛的衍生物,由于其以鈉鹽形式存在,所以電離后帶有負電荷,而需要處理的污泥顆粒同樣帶有負電荷,更青睞于帶有正電荷絮凝劑的電中和作用。因此本文首先通過帶有正電荷的季銨鹽(DMC)對羧甲基纖維素鈉進行改性,以過硫酸鉀為引發(fā)劑,水溶液聚合法合成兩性天然高分子絮凝劑(CMC-g-PDMC)。并通過正交實驗探討了引發(fā)劑用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、單體質(zhì)量比對生成目的產(chǎn)物接枝率、接枝效率的影響,確定了最佳合成條件。其次,殼聚糖是自然界中唯一帶有正電荷的天然高分子化合物,已被廣泛地應(yīng)用在污水、污泥處理中,但是由于其溶解性差和正電荷密度小的原因,限制了它的應(yīng)用。本文通過將殼聚糖與陽離子劑(二甲基二烯丙基氯化銨)接枝共聚改性來改善絮凝效果,以硫酸鈰為引發(fā)劑,水溶液聚合法合成陽離子型殼聚糖絮凝劑(chitosan-g-PDMDAAC)。并通過正交實驗探討了引發(fā)劑用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、單體質(zhì)量比對聚合效果的影響,確定了最佳合成條件。最后,將兩種絮凝劑應(yīng)用到市政污泥的脫水處理中,以濾餅含水率、污泥比阻、污泥指數(shù)、濾液透光率作為絮凝效果的指標(biāo),對比在污泥處理中絮凝劑用量、接枝率、陽離子度、污泥的p H值,溫度等對污泥脫水效果的影響。并且與在污泥、污水處理中常用的絮凝劑CPAM、PAM、PAC進行絮凝效果比較,結(jié)果表明,陽離子型殼聚糖絮凝劑的絮凝效果優(yōu)于其它幾種絮凝劑,污泥含水率能從95%以上降至濾餅含水率為68%左右�？傊�,本文合成了兩種改性天然高分子類絮凝劑,并應(yīng)用到實際污泥脫水中,驗證其具有良好的絮凝性能,拓寬了天然高分子化合物的應(yīng)用,因此,本課題具有實用價值。
【關(guān)鍵詞】：天然高分子 絮凝劑 接枝共聚 改性 污泥脫水
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ317;X703
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 污泥的現(xiàn)狀12-14
• 1.1.1 污泥的來源及其分類12-13
• 1.1.2 污泥的特性及其中水的存在形式13-14
• 1.2 污泥的脫水方法及其調(diào)理14-15
• 1.2.1 污泥的脫水方法14-15
• 1.2.2 污泥的調(diào)理15
• 1.3 污泥脫水絮凝劑的分類15-18
• 1.3.1 無機絮凝劑15-16
• 1.3.2 有機絮凝劑16-17
• 1.3.3 微生物絮凝劑17-18
• 1.4 羧甲基纖維素鈉的簡介18-21
• 1.4.1 CMC陽離子化改性的方法18-20
• 1.4.2 羧甲基纖維素鈉在工業(yè)廢水方面的應(yīng)用20-21
• 1.5 殼聚糖的簡介21-24
• 1.5.1 殼聚糖的改性方法21-23
• 1.5.2 殼聚糖及其改性后的共聚物在污泥脫水方面的應(yīng)用23-24
• 1.6 選擇本課題的意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點24-26
• 1.6.1 選擇本課題的意義及研究內(nèi)容24-25
• 1.6.2 本課題的創(chuàng)新點25-26
• 第2章 兩性天然高分子絮凝劑CMC-g-PDMC的合成26-35
• 2.1 引言26
• 2.2 實驗部分26-28
• 2.2.1 主要實驗試劑、儀器及設(shè)備26-27
• 2.2.2 實驗方法27-28
• 2.2.3 正交實驗28
• 2.3 接枝產(chǎn)物的表征28-29
• 2.3.1 接枝率28-29
• 2.3.2 傅立葉紅外光譜測定29
• 2.3.3 X射線衍射（XRD）的測定29
• 2.3.4 SEM測定29
• 2.3.5 熱重分析測定29
• 2.4 結(jié)果與討論29-34
• 2.4.1 正交實驗結(jié)果與討論29-31
• 2.4.2 傅立葉紅外光譜分析31-32
• 2.4.3 X射線衍射（XRD）的測定分析32
• 2.4.4 SEM分析32-33
• 2.4.5 熱重分析33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 陽離子型殼聚糖絮凝劑35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 實驗部分35-38
• 3.2.1 主要是實驗試劑、儀器和設(shè)備35-36
• 3.2.2 實驗方法36-37
• 3.2.3 正交實驗37-38
• 3.3 接枝產(chǎn)物表征38-39
• 3.3.1 接枝率測定38
• 3.3.2 Chitosan-g-PDMDAAC陽離子度的測定38-39
• 3.3.3 傅立葉紅外光譜測定39
• 3.3.4 X射線衍射（XRD）的測定39
• 3.3.5 SEM測定39
• 3.3.6 熱重分析測定39
• 3.4 結(jié)果與討論39-44
• 3.4.1 正交實驗結(jié)果討論分析39-41
• 3.4.2 傅立葉紅外光譜分析41-42
• 3.4.3 X射線衍射（XRD）的測定分析42-43
• 3.4.4 SEM分析43
• 3.4.5 熱重分析43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 污泥脫水應(yīng)用研究45-61
• 4.1 實驗物品45-46
• 4.1.1 實驗試劑和儀器45-46
• 4.1.2 活性污泥的性質(zhì)46
• 4.2 污泥脫水步驟及性能測試方法46-50
• 4.2.1 污泥脫水實驗步驟46-47
• 4.2.2 污泥脫水性能測試方法47-50
• 4.3 兩性天然高分子絮凝劑在污泥脫水方面的應(yīng)用研究50-53
• 4.3.1 投料量對污泥脫水性能的影響50-51
• 4.3.2 溫度對污泥脫水性能的影響51
• 4.3.3 pH值對污泥脫水性能的影響51-52
• 4.3.4 接枝率對污泥脫水性能的影響52-53
• 4.4 陽離子型殼聚糖絮凝劑在污泥脫水方面的應(yīng)用研究53-56
• 4.4.1 絮凝劑投料量的影響53-54
• 4.4.2 溫度的影響54
• 4.4.3 pH值的影響54-55
• 4.4.4 陽離子度（CD）的影響55-56
• 4.4.5 接枝率的影響56
• 4.5 不同絮凝劑的污泥脫水性能比較56-59
• 4.5.1 濾餅含水率的比較57
• 4.5.2 污泥比阻的比較57-58
• 4.5.3 污泥指數(shù)SVI的比較58-59
• 4.5.4 濾液透光率的比較59
• 4.6 本章小結(jié)59-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻63-73
• 碩士期間發(fā)表和待發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73-74
• 致謝74

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 史繼斌,陳文賓,吳艷;絮凝劑的研究進展[J];化工礦物與加工;2004年10期

2 占平珍;;淺議當(dāng)前絮凝劑的發(fā)展趨勢[J];今日湖北(理論版);2007年06期

3 朱國平;;德銅安裝自動絮凝劑設(shè)備[J];有色設(shè)備;2009年02期

4 ;復(fù)合型高效絮凝劑[J];化工環(huán)保;2010年01期

5 熊煥嘉;劉峙嶸;;絮凝劑的開發(fā)及其應(yīng)用進展[J];油氣田環(huán)境保護;2011年02期

6 陳其斌;劉讓文;;糖廠操作中評價聚合絮凝劑的實用方法[J];甘蔗糖業(yè);1982年03期

7 R.H.Oliver;劉守恩;;關(guān)于選礦企業(yè)中使用絮凝劑的UO題[J];國外金屬礦選礦;1965年12期

8 梁仲蓀;;絮凝劑對蔗汁沉降、過濾的影響[J];甘蔗糖業(yè);1976年02期

9 ;共聚法糖用絮凝劑應(yīng)用效果進行評定[J];廣東化工;1981年02期

10 В.М.Боброfнuк;А.Γ.Поnоf;木均葆;;絮凝劑凈化廢水效果的評價[J];國外環(huán)境科學(xué)技術(shù);1983年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牟洪燕;秦夢華;;目前絮凝劑的研究進展[A];'2005（第十二屆）全國造紙化學(xué)品開發(fā)應(yīng)用技術(shù)研討會論文集[C];2005年

2 鄧述波;胡筱敏;羅茜;;寄生曲霉在廉價培養(yǎng)基下產(chǎn)生絮凝劑及其應(yīng)用[A];面向21世紀(jì)的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展（上冊）[C];1999年

3 溫月麗;孟雙明;王斌;郭永;樊月琴;;電導(dǎo)率儀在絮凝劑添加量中的應(yīng)用研究[A];第二屆長三角地區(qū)傳感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

4 李遼沙;伍娟;;冶金廢棄物制備絮凝劑的研究[A];第二屆固體廢物處理技術(shù)與工程設(shè)計全國學(xué)術(shù)會議專輯[C];2007年

5 謝歡;袁海龍;;殼聚糖絮凝劑在中藥純化工藝中的應(yīng)用[A];中醫(yī)藥學(xué)術(shù)發(fā)展大會論文集[C];2005年

6 肖錦;;天然高分子絮凝劑的研究進展與展望[A];中國精細化工協(xié)會第一屆水處理化學(xué)品行業(yè)年會論文集[C];2005年

7 董學(xué)亮;孫希孟;劉小培;李中賢;徐丹;余學(xué)軍;;高效反應(yīng)性脫色絮凝劑的合成及應(yīng)用[A];中國化工學(xué)會2011年年會暨第四屆全國石油和化工行業(yè)節(jié)能節(jié)水減排技術(shù)論壇論文集[C];2011年

8 張建強;李福文;郭良玉;周永忠;李長安;;水煤漿氣化黑水絮凝劑的選擇及應(yīng)用[A];上海市化學(xué)化工學(xué)會2010年度學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

9 馬光庭;黃玉柳;;絲狀真菌絮凝劑的研究[A];廣西微生物學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

10 肖錦;王杰;;天然高分子改性制兩性絮凝劑及其性能研究[A];中國化學(xué)會第八屆水處理化學(xué)大會暨學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鐔詰;真溶性有機物絮凝劑研制成功[N];中國環(huán)境報;2005年

2 特約記者 范雪松;千業(yè)環(huán)保雙機絮凝劑項目一期工程完工[N];自貢日報;2011年

3 記者 馮競;發(fā)臭池水頃刻變清澈[N];科技日報;2002年

4 羅廣明;絮凝劑在造紙廢水處理中的應(yīng)用[N];中國包裝報;2004年

5 李文武;新型淀粉基絮凝劑國際領(lǐng)先[N];科技日報;2005年

6 福建金谷科技研究小組 福建農(nóng)業(yè)大學(xué)動物養(yǎng)殖技術(shù)研究所;復(fù)合型絮凝劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用（未完待續(xù)）[N];中國海洋報;2001年

7 企銘/;研制復(fù)聚鋁絮凝劑創(chuàng)造污水治理新技術(shù)[N];中國信息報;2007年

8 李斌;淀粉基高分子絮凝劑環(huán)保價廉[N];中國化工報;2005年

9 福建金谷科技研究小組 福建農(nóng)業(yè)大學(xué)動物養(yǎng)殖技術(shù)研究所;（接上期）復(fù)合型絮凝劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用（完）[N];中國海洋報;2001年

10 劉廣學(xué);投加PAM絮凝劑：鉬礦尾水沉降大大加快[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高貴軍;絮凝劑溶解液制備及自動添加機理研究[D];太原理工大學(xué);2010年

2 李立君;復(fù)合陰離子改性鐵鹽絮凝劑處理稠油石化污水研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 魏在山;新型高效氣浮絮凝劑及設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用研究[D];昆明理工大學(xué);2002年

4 鄒靜;新型無機—有機復(fù)合高分子絮凝劑的制備及性能研究[D];北京化工大學(xué);2012年

5 羅平;RL-2生物絮凝劑的研制及絮凝機理研究[D];重慶大學(xué);2005年

6 紀(jì)婧;絮凝劑對減緩膜—生物反應(yīng)器膜污染速率的效果和機理研究[D];上海交通大學(xué);2010年

7 尚宏周;陽離子型聚丙烯酰胺的疏水改性及其應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2009年

8 唐家毅;膠質(zhì)芽孢桿菌多糖型絮凝劑的發(fā)酵優(yōu)化、分離、理化特性及其應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2014年

9 郭立穎;咪唑類離子液體的合成、對纖維素和木粉的溶解性能及其在高分子中的應(yīng)用[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

10 岳欽艷;陽離子型有機高分子水處理劑—聚環(huán)氧氯丙烷胺的研究[D];山東大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 Susan Chewe;自制無機復(fù)合絮凝劑污水除磷效能研究[D];武漢理工大學(xué);2014年

2 李昊;巨大芽孢桿菌絮凝劑的制備及其處理重金屬廢水的實驗研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 靜海偉;綠色環(huán)保型陽離子絮凝劑的制備及性能研究[D];燕山大學(xué);2015年

4 楊鵬;壓裂返排液無害化處理的研究[D];長江大學(xué);2015年

5 趙韜;對絮凝劑作用下礦山尾礦沉降規(guī)律的研究[D];蘭州大學(xué);2015年

6 馬琳;羧甲基纖維素—聚丙烯酰胺接枝絮凝劑的制備及對污染廢水的處理研究[D];長安大學(xué);2015年

7 劉秀秀;污泥絮凝劑的研制及其應(yīng)用性能研究[D];大連理工大學(xué);2015年

8 程高峰;絮凝劑緩解MBR膜污染研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

9 李世陽;滾漆漆霧污染治理研究[D];浙江大學(xué);2016年

10 秦貞貞;高分子絮凝劑的制備及其對重金屬離子吸附性能的研究[D];揚州大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：陽離子改性殼聚糖、纖維素合成污泥脫水絮凝劑，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：357472