隨著工業(yè)和城鎮(zhèn)化的發(fā)展，以及國家各級部門對環(huán)保的重視和環(huán)保求要的提高，水處理取得了巨大進步和空前的發(fā)展，但隨之在水處理過程中產(chǎn)生大量剩余污泥的問題，受到越來越多的關(guān)注和重視。絮凝是污泥脫水前處理的重要步驟和核心基礎(chǔ)，可以提高污泥脫水性能，從而降低污泥含水率，以及降低污泥運輸成本和后續(xù)處置成本。因此，研發(fā)高效、經(jīng)濟的絮凝劑有重要的工程實踐意義和經(jīng)濟價值。論文針對以上問題研制新型高效陽離子聚丙烯酰胺污泥絮凝劑。 陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）由于其具有帶正電荷陽離子基團、分子量高，可以通過電中和作用和吸附架橋作用，使帶負電荷的膠體顆粒脫穩(wěn)聚集沉淀，被廣泛用于工業(yè)廢水處理和污泥絮凝脫水等領(lǐng)域。但在污泥絮凝脫水領(lǐng)域，由于現(xiàn)行使用的陽離子聚丙烯酰胺具有溶解性差、殘留單體含量高、生產(chǎn)技術(shù)工序復雜、聚合時間較長、成本較高等不足，很大程度上與現(xiàn)行引發(fā)聚合技術(shù)有關(guān)。與此同時，目前雖然有較多關(guān)于污泥絮凝脫水應用方面的研究，但是對其絮凝污泥脫水機理方面的研究報道較少。論文著眼于研究新型紫外光引發(fā)聚合體系，合成出具有聚合時間短、特性粘度高、溶解時間短、殘留丙烯酰胺單體含量低等優(yōu)點的高效新型陽離子聚丙烯酰胺，并且...

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 污泥的來源和分類
        1.1.1 污泥的來源
        1.1.2 污泥的分類
    1.2 污泥調(diào)理
        1.2.1 物理調(diào)理
        1.2.2 化學調(diào)理
        1.2.3 微生物調(diào)理
        1.2.4 聯(lián)合調(diào)理
    1.3 污泥脫水劑分類及應用
        1.3.1 無機脫水劑
        1.3.2 有機合成高分子脫水劑
        1.3.3 天然改性高分子脫水劑
        1.3.4 微生物脫水劑
        1.3.5 復合脫水劑
    1.4 陽離子聚丙烯酰胺類絮凝劑研究進展
        1.4.1 引發(fā)方式
        1.4.2 絮凝機理
        1.4.3 應用現(xiàn)狀
    1.5 分形理論及絮凝形態(tài)學
    1.6 研究背景及目的和意義
        1.6.1 研究背景
        1.6.2 研究目的和內(nèi)容
        1.6.3 技術(shù)路線
2 P(AM-DAC-BA)的合成
    2.1 前言
    2.2 實驗材料與儀器
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 實驗方法
        2.3.1 CPAM 的合成
        2.3.2 固含量的測定
        2.3.3 特性粘度[η]的測定
        2.3.4 轉(zhuǎn)化率的測定
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 單體濃度對的特性粘度和轉(zhuǎn)化率的影響
        2.4.2 陽離子度對的特性粘度和轉(zhuǎn)化率的影響
        2.4.3 BA 濃度對的特性粘度和轉(zhuǎn)化率的影響
        2.4.4 光引發(fā)劑濃度對的特性粘度和轉(zhuǎn)化率的影響
        2.4.5 pH 值對的特性粘度和轉(zhuǎn)化率的影響
        2.4.6 光照時間對的特性粘度和轉(zhuǎn)化率的影響
        2.4.7 光強對的特性粘度和轉(zhuǎn)化率的影響
        2.4.8 響應曲面法優(yōu)化合成 CPAM
    2.5 本章小結(jié)
3 P(AM-DAC-BA)結(jié)構(gòu)特征表征
    3.1 引言
    3.2 紫外光譜分析
    3.3 核磁共振波普分析
    3.4 掃描電鏡圖像分析
    3.5 差熱-熱失重分析
    3.6 紫外光引發(fā)聚合機理探討
    3.7 本章小結(jié)
4 P(AM-DAC-BA)的紅外光譜結(jié)構(gòu)
    4.1 引言
    4.2 實驗材料和儀器
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 實驗儀器
    4.3 實驗方法
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 AM、DAC、BA、P(AM-DAC-BA)的紅外光譜表征
        4.4.2 光引發(fā)劑濃度對紅外光譜的影響
        4.4.3 光照時間對紅外光譜的影響
        4.4.4 光強對紅外光譜的影響
        4.4.5 BA 含量對紅外光譜的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 P(AM-DAC-BA)在污泥脫水的應用
    5.1 引言
    5.2 實驗材料和儀器
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 實驗儀器
    5.3 實驗方法
        5.3.1 含固率測定
        5.3.2 上清液濁度和 zeta 電位測定
        5.3.3 污泥絮體粒徑測定
        5.3.4 污泥沉降性能的測定
        5.3.5 污泥比阻測定
        5.3.6 EPS 含量的測定
        5.3.7 分形維數(shù)的計算
    5.4 印染污泥脫水研究
        5.4.1 印染污泥性質(zhì)分析
        5.4.2 投加量對脫水性能的影響
        5.4.3 pH 值對脫水性能的影響
        5.4.4 特性粘度對脫水性能的影響
        5.4.5 反應器材質(zhì)對脫水性能的影響
    5.5 城市污水處理廠剩余污泥脫水研究
        5.5.1 城市污水處理廠污泥性質(zhì)分析
        5.5.2 投加量對污泥含固率的影響
        5.5.3 pH 值對污泥含固率的影響
        5.5.4 投加量對污泥比阻的影響
        5.5.5 污泥沉降性能的對比研究
        5.5.6 絮凝后污泥粒徑的對比研究
        5.5.7 活性污泥絮凝機理探討
    5.6 自來水廠污泥脫水及其分形特性研究
        5.6.1 自來水廠污泥性質(zhì)分析
        5.6.2 投加量對污泥脫水性能的影響
        5.6.3 pH 對污泥脫水性能的影響
        5.6.4 投加量對污泥比阻的影響
        5.6.5 污泥絮體分形維數(shù)與粒徑
        5.6.6 P(AM-DAC-BA)改善污泥脫水性能機理探討
    5.7 P(AM-DAC-BA)的效益分析
        5.7.1 P(AM-DAC-BA)的環(huán)境效益分析
        5.7.2 P(AM-DAC-BA)的經(jīng)濟效益分析
    5.8 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 建議
致謝
參考文獻
附錄
    A. 作者在攻讀博士學位期間發(fā)表的論文目錄
    B. 作者在攻讀學位期間授權(quán)或公開的專利目錄
    C. 作者在攻讀學位期間參加的科研課題目錄
    D. 作者在攻讀學位期間獲獎情況



本文編號：3888490