殼聚糖復凝聚技術在微污染水處理中的應用研究
發(fā)布時間:2021-07-21 22:35
隨著水體污染加重,許多水源地水受到不同程度的污染,水體中部分有機物超過《地表水環(huán)境質量標準》中Ⅲ類水的標準,呈現微污染水的狀態(tài);炷鳛榻o水廠的主體工藝,其處理結果一般取決于所使用的混凝劑,目前常用聚合氯化鋁等金屬離子混凝劑,性能好且性價比高,但其所帶來的的安全隱患促使人們對天然高分子混凝劑展開了研究。本論文將復凝聚原理應用于水處理中,通過原位生成的方式制備了以殼聚糖(Chitosan,CS)、羧甲基纖維素鈉(CarboxymethyLceLLuLose sodium,CMC),殼聚糖、海藻酸鈉(sodium ALginate,ALG)為基材的兩種復合混凝劑。考察了混凝劑的混凝效果、影響因素以及去除機理等。研究結果如下:(1)CS-CMC投加量各20mg/L時對高嶺土懸濁液混凝效果達到最佳,濁度去除率達到98.13%。CS-ALG投加量為CS投加10mg/L、ALG投加20mg/L時混凝效果達到最佳,濁度去除率達到97.87%。CS-CMC、CS-ALG與PAC相比具有用量少、沉降時間短等優(yōu)點。絮體Zeta電位與粒徑實驗結果表明,兩種混凝劑的主要作用機理為電性中和,同時存在網捕作用與吸...
【文章來源】:內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術路線圖
內蒙古科技大學碩士學位論文16圖3.1CS-CMC、CS-ALG電導率與投加比例圖從圖3.1可以看出,隨著將CS溶液加入到CMC溶液中,電導率顯著下降,之后略微上升,最后幾乎不變。將CS溶液滴加到CMC溶液中,初始離子濃度較大,隨著相對離子濃度較小的CS溶液的滴加,一部分離子發(fā)生靜電相互作用,總離子濃度變化就會相對明顯直至完全反應,當系統(tǒng)電導率達到平衡時,此時電導率為過量的CS溶液的電導率,電導率不再發(fā)生變化。從圖中可以看到,當兩種溶液電導率位于最低點即1:1時,此時為CS溶液與CMC溶液的最佳復凝聚比例。從圖中曲線可看出,由于ALG本身離子濃度較高的原因,導致其曲線起點較高,但在變化趨勢上兩種混凝劑幾乎一致。由圖可得,CS-ALG最佳復凝聚比例位于電導率最低點即1:2時。3.3.2混凝劑投加量對混凝效果的影響研究混凝劑投加量對混凝效果的影響。實驗條件設定為以300r/min的轉速快速攪拌5min,再以100r/min的轉速慢速攪拌10min,高嶺土懸濁液初始濁度為280NTU,高嶺土懸濁液初始濃度為500mg/L。通過改變混凝劑的投加量研究其對混凝效果的影響曲線如圖3.2所示。
內蒙古科技大學碩士學位論文17圖3.2不同混凝劑投加量對濁度去除率的影響從圖3.2可以看出,隨著CS-CMC混凝劑的投加,濁度去除率逐漸增大。當CS溶液、CMC溶液投加量為各20mg/L時,濁度去除率到達最佳,繼續(xù)增大CS-CMC投加量,濁度去除率呈現下降趨勢;投加CS-ALG時去除率變化趨勢類似,當CS溶液投加量為10mg/L,ALG溶液20mg/L時,濁度去除率達到最佳。這是因為復凝聚膠體攜帶正電,當混凝劑投加過量時會改變最終生成膠體表面的電性,使膠體顆粒之間的相互作用由吸引轉為排斥,導致已經形成的絮體解體,降低了混凝效果。3.3.3混凝攪拌時間對混凝效果的影響研究混凝攪拌時間對混凝效果的影響。實驗條件設定為混凝劑投加量分別為CS、CMC溶液各20mg/L,CS溶液10mg/L、ALG溶液20mg/L。除快速攪拌時間外其余條件同3.3.2。通過改變快速攪拌時間得到其對混凝效果的影響曲線如下圖3.3所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改性殼聚糖/貝殼粉復合物對含重金屬廢水的吸附作用研究[J]. 李宇彬,胡力信,袁嘉明. 世界有色金屬. 2019(18)
[2]磁性殼聚糖微球的制備及其固定化乳糖酶的研究[J]. 許可,曾丹林,吳潔,王園園,楊媛媛,王光輝. 應用化工. 2019(11)
[3]改性殼聚糖絮凝劑及其應用研究進展[J]. 鄭懷禮,陳新,黃文璇,安延嚴,肖偉龍,王莫茜. 水處理技術. 2019(11)
[4]新型復合生物濾池處理生活污水實際應用[J]. 王銘源,陸少鳴,胡勇,吳亞慧. 水處理技術. 2019(10)
[5]城市水廠中給水深度處理技術的應用研究[J]. 趙建國. 四川水泥. 2019(10)
[6]強化混凝技術在污水處理方面的應用[J]. 張瑋. 內蒙古科技與經濟. 2019(16)
[7]淀粉改性絮凝劑與PAC復合絮凝發(fā)制品廢水性能研究:小試和中試[J]. 杜晴,宋荻,唐宇農,魏華,李愛民,楊琥. 環(huán)境化學. 2019(09)
[8]溶解氧對多段式生物接觸氧化法脫氮除磷的影響[J]. 孫鵬展,吳俊奇,康利民. 科學技術與工程. 2019(23)
[9]殼聚糖及其改性材料在降低卷煙煙氣有害成分上的應用[J]. 吳艾璟,葉世著. 廣東化工. 2019(15)
[10]殼聚糖基吸附劑去除水中重金屬離子的研究進展[J]. 唐凱. 應用化工. 2019(07)
博士論文
[1]殼聚糖改性材料制備及其對水溶液中重金屬離子的吸附性能及機理研究[D]. 彭慶慶.湖南大學 2017
[2]食物蛋白與殼聚糖相互作用及其在食品體系的應用研究[D]. 袁楊.華南理工大學 2014
[3]鋁鹽混凝劑在給水處理中殘留鋁含量、組分及影響機制研究[D]. 楊忠蓮.山東大學 2013
[4]殼聚糖—改性粉煤灰聯合調理改善污泥脫水性能及機理初探[D]. 陳暢亞.湖南大學 2013
[5]殼聚糖、1-MCP處理對熱帶水果保鮮的研究[D]. 鐘秋平.江南大學 2006
碩士論文
[1]血栓靶向殼聚糖修飾MWCNT遞藥系統(tǒng)的制備及性能研究[D]. 羅尚.青島科技大學 2019
[2]臭氧活性炭工藝長期穩(wěn)定運行情況分析[D]. 夏星宇.蘇州科技大學 2019
[3]磁性殼聚糖接枝聚丙烯酰胺凈化水中腐殖酸和微藻的研究[D]. 尤雯.蘇州科技大學 2019
[4]適度疏水改性殼聚糖絮凝劑脫除水中低濃度抗生素的研究[D]. 杜紅薇.南京師范大學 2019
[5]強化硫酸亞鐵混凝去除印染廢水中銻污染研究[D]. 李威.浙江大學 2019
[6]氧化石墨烯/改性磁性殼聚糖復合材料制備及其對重金屬離子吸附性能的研究[D]. 馬鍵.西安建筑科技大學 2018
[7]殼聚糖基半互穿網絡水凝膠的制備及其對水中腐殖酸的吸附性能[D]. 劉澤珺.華南理工大學 2018
[8]硼聚硅酸金屬鹽—殼聚糖復合絮凝劑的制備及凈化效果研究[D]. 劉萍.鄭州大學 2018
[9]殼聚糖接枝共聚絮凝劑的制備及其絮凝性能[D]. 葛亞玲.重慶大學 2017
[10]泥渣懸浮澄清超濾池處理黃河水源水效果研究[D]. 王少鋒.蘭州交通大學 2017
本文編號:3295892
【文章來源】:內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術路線圖
內蒙古科技大學碩士學位論文16圖3.1CS-CMC、CS-ALG電導率與投加比例圖從圖3.1可以看出,隨著將CS溶液加入到CMC溶液中,電導率顯著下降,之后略微上升,最后幾乎不變。將CS溶液滴加到CMC溶液中,初始離子濃度較大,隨著相對離子濃度較小的CS溶液的滴加,一部分離子發(fā)生靜電相互作用,總離子濃度變化就會相對明顯直至完全反應,當系統(tǒng)電導率達到平衡時,此時電導率為過量的CS溶液的電導率,電導率不再發(fā)生變化。從圖中可以看到,當兩種溶液電導率位于最低點即1:1時,此時為CS溶液與CMC溶液的最佳復凝聚比例。從圖中曲線可看出,由于ALG本身離子濃度較高的原因,導致其曲線起點較高,但在變化趨勢上兩種混凝劑幾乎一致。由圖可得,CS-ALG最佳復凝聚比例位于電導率最低點即1:2時。3.3.2混凝劑投加量對混凝效果的影響研究混凝劑投加量對混凝效果的影響。實驗條件設定為以300r/min的轉速快速攪拌5min,再以100r/min的轉速慢速攪拌10min,高嶺土懸濁液初始濁度為280NTU,高嶺土懸濁液初始濃度為500mg/L。通過改變混凝劑的投加量研究其對混凝效果的影響曲線如圖3.2所示。
內蒙古科技大學碩士學位論文17圖3.2不同混凝劑投加量對濁度去除率的影響從圖3.2可以看出,隨著CS-CMC混凝劑的投加,濁度去除率逐漸增大。當CS溶液、CMC溶液投加量為各20mg/L時,濁度去除率到達最佳,繼續(xù)增大CS-CMC投加量,濁度去除率呈現下降趨勢;投加CS-ALG時去除率變化趨勢類似,當CS溶液投加量為10mg/L,ALG溶液20mg/L時,濁度去除率達到最佳。這是因為復凝聚膠體攜帶正電,當混凝劑投加過量時會改變最終生成膠體表面的電性,使膠體顆粒之間的相互作用由吸引轉為排斥,導致已經形成的絮體解體,降低了混凝效果。3.3.3混凝攪拌時間對混凝效果的影響研究混凝攪拌時間對混凝效果的影響。實驗條件設定為混凝劑投加量分別為CS、CMC溶液各20mg/L,CS溶液10mg/L、ALG溶液20mg/L。除快速攪拌時間外其余條件同3.3.2。通過改變快速攪拌時間得到其對混凝效果的影響曲線如下圖3.3所示。
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]磁性殼聚糖微球的制備及其固定化乳糖酶的研究[J]. 許可,曾丹林,吳潔,王園園,楊媛媛,王光輝. 應用化工. 2019(11)
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[4]新型復合生物濾池處理生活污水實際應用[J]. 王銘源,陸少鳴,胡勇,吳亞慧. 水處理技術. 2019(10)
[5]城市水廠中給水深度處理技術的應用研究[J]. 趙建國. 四川水泥. 2019(10)
[6]強化混凝技術在污水處理方面的應用[J]. 張瑋. 內蒙古科技與經濟. 2019(16)
[7]淀粉改性絮凝劑與PAC復合絮凝發(fā)制品廢水性能研究:小試和中試[J]. 杜晴,宋荻,唐宇農,魏華,李愛民,楊琥. 環(huán)境化學. 2019(09)
[8]溶解氧對多段式生物接觸氧化法脫氮除磷的影響[J]. 孫鵬展,吳俊奇,康利民. 科學技術與工程. 2019(23)
[9]殼聚糖及其改性材料在降低卷煙煙氣有害成分上的應用[J]. 吳艾璟,葉世著. 廣東化工. 2019(15)
[10]殼聚糖基吸附劑去除水中重金屬離子的研究進展[J]. 唐凱. 應用化工. 2019(07)
博士論文
[1]殼聚糖改性材料制備及其對水溶液中重金屬離子的吸附性能及機理研究[D]. 彭慶慶.湖南大學 2017
[2]食物蛋白與殼聚糖相互作用及其在食品體系的應用研究[D]. 袁楊.華南理工大學 2014
[3]鋁鹽混凝劑在給水處理中殘留鋁含量、組分及影響機制研究[D]. 楊忠蓮.山東大學 2013
[4]殼聚糖—改性粉煤灰聯合調理改善污泥脫水性能及機理初探[D]. 陳暢亞.湖南大學 2013
[5]殼聚糖、1-MCP處理對熱帶水果保鮮的研究[D]. 鐘秋平.江南大學 2006
碩士論文
[1]血栓靶向殼聚糖修飾MWCNT遞藥系統(tǒng)的制備及性能研究[D]. 羅尚.青島科技大學 2019
[2]臭氧活性炭工藝長期穩(wěn)定運行情況分析[D]. 夏星宇.蘇州科技大學 2019
[3]磁性殼聚糖接枝聚丙烯酰胺凈化水中腐殖酸和微藻的研究[D]. 尤雯.蘇州科技大學 2019
[4]適度疏水改性殼聚糖絮凝劑脫除水中低濃度抗生素的研究[D]. 杜紅薇.南京師范大學 2019
[5]強化硫酸亞鐵混凝去除印染廢水中銻污染研究[D]. 李威.浙江大學 2019
[6]氧化石墨烯/改性磁性殼聚糖復合材料制備及其對重金屬離子吸附性能的研究[D]. 馬鍵.西安建筑科技大學 2018
[7]殼聚糖基半互穿網絡水凝膠的制備及其對水中腐殖酸的吸附性能[D]. 劉澤珺.華南理工大學 2018
[8]硼聚硅酸金屬鹽—殼聚糖復合絮凝劑的制備及凈化效果研究[D]. 劉萍.鄭州大學 2018
[9]殼聚糖接枝共聚絮凝劑的制備及其絮凝性能[D]. 葛亞玲.重慶大學 2017
[10]泥渣懸浮澄清超濾池處理黃河水源水效果研究[D]. 王少鋒.蘭州交通大學 2017
本文編號:3295892
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