本文關(guān)鍵詞：微生物絮凝劑對煤泥水中微細(xì)粒煤與礦物選擇絮凝及其機(jī)理研究　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：目前,無機(jī)絮凝劑和高分子絮凝劑被廣泛應(yīng)用于選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)中,這兩種絮凝劑對人體和環(huán)境均有一定的危害,而微生物絮凝劑作為一種綠色環(huán)保、無二次污染的新型絮凝劑,對環(huán)境保護(hù)和人體健康具有非常重要的現(xiàn)實意義。本論文從土壤中篩選出一株可產(chǎn)煤泥水微生物絮凝劑的菌株,根據(jù)其菌落特征、個體形態(tài)特征及16S rDNA基因序列分析鑒定該菌株為圓褐固氮菌(Azotobacter chroococcum),細(xì)菌胞外代謝物為絮凝活性物質(zhì)。細(xì)菌最佳培養(yǎng)條件為:以蔗糖為碳源,初始pH 6.3,培養(yǎng)溫度30℃,搖床轉(zhuǎn)速150r/min,培養(yǎng)時間4 d,由菌落計數(shù)法測得其細(xì)菌個數(shù)7.1×10~8個/mL。當(dāng)以蔗糖為碳源,初始pH 7.1,培養(yǎng)時間4 d時,對煤泥水絮凝作用較強的微生物絮凝劑GSY-9產(chǎn)量可達(dá)172 mg/L。通過單因素水平研究了絮凝劑GSY-9用量、煤泥水濃度、礦漿pH、金屬離子種類及助凝劑CaCl2添加量對煤泥水絮凝率的影響,考察了絮凝劑GSY-9以及CTAB與絮凝劑GSY-9協(xié)同作用對煤泥水、煤中有機(jī)質(zhì)及煤泥伴生礦物的絮凝效果。結(jié)果表明:當(dāng)煤泥水濃度為30 g/L,絮凝劑GSY-9用量為80 mg/L,礦漿pH 2.2時,煤泥水絮凝率可達(dá)90.23%;以不同金屬陽離子作助凝劑的絮凝試驗中,Ca~(2+)復(fù)配絮凝劑GSY-9對煤泥水的絮凝效果最佳,且當(dāng)Ca~(2+)用量為0.5 g/250 mL時,絮凝率可達(dá)92.54%;絮凝劑GSY-9對煤中有機(jī)質(zhì)及三種礦物的絮凝效果為煤中有機(jī)質(zhì)高嶺石伊利石石英;CTAB與絮凝劑GSY-9協(xié)同絮凝明顯改善了對石英的絮凝效果,絮凝率由-25.45%提高到97.07%。采用儀器分析、化學(xué)分析等多種研究方法對絮凝劑GSY-9的成分及絮凝特性進(jìn)行分析研究,紅外光譜分析表明絮凝劑GSY-9分子鏈上含有羧基和羥基等極性基團(tuán);Zeta電位測定結(jié)果表明絮凝劑GSY-9與粘土類礦物及石英顆粒表面均帶負(fù)電。絮凝劑GSY-9主要由多糖和蛋白類物質(zhì)組成,分別占62.77%和37.23%;絮凝過程中絮凝劑GSY-9對煤泥水中各組分主要作用力不同,其中對煤中有機(jī)質(zhì)是以氫鍵吸附為主要作用力,過程中還存在靜電力和疏水作用力,且存在多層吸附;對于黏土類礦物,其絮凝過程是以疏水作用為主要作用力,但由于絮凝劑GSY-9與黏土類礦物顆粒表面均帶負(fù)電,過程中還存在靜電斥力;對石英的絮凝過程中,絮凝劑GSY-9與石英顆粒間主要表現(xiàn)為靜電斥力,絮凝劑GSY-9對石英主要起到分散作用。在煤泥水的絮凝過程中,煤泥水中各組分首先以不同作用力在絮凝劑GSY-9分子上的各吸附位點進(jìn)行吸附,其次,以絮凝劑分子的架橋作用為基礎(chǔ),較長分子鏈的絮凝劑分子相互交織在一起形成一張“巨網(wǎng)”,最終在下降過程不斷網(wǎng)捕和卷掃煤泥水中懸浮顆粒,從而完成對煤泥水的有效絮凝。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1322552