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《大连工业大学》 2010年
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木质素改性脱色絮凝剂的合成及应用研究

马洪杰  
【摘要】:木质素作为木材水解工业和造纸工业的副产物,由于得不到充分利用,成为木材水解工业和造纸工业中的主要污染源之一,不仅造成严重的环境污染,而且也造成资源的极大浪费。木质素是一种天然的高分子化合物,可以发生氧化、磺甲基化、酯化、酰化等改性反应,通过改变木质素的空间构型、增大分子量、引进具有絮凝性能的官能团,使改性后的木质素具有高效、稳定的絮凝性能。 本文主要研究了以木质素、双氰胺和甲醛为主要原料合成木质素基絮凝剂(LDH),采用正交试验法,系统地考察了木质素、双氰胺、甲醛、氯化铵、反应温度以及反应时间等合成条件对产品产率的影响,测定了产品的物化参数,采用FTIR和热分析法对其结构进行了表征。将LDH分别应用于酸性大红、甲基橙、活性艳红和活性艳蓝模拟染料废水的絮凝脱色处理,以及对活性污泥的絮凝脱水处理。 实验结果表明:LDH最佳合成条件为木质素20g、双氰胺40g、甲醛60mL、氯化铵20g、反应温度80℃、反应时间2h;LDH的剪切粘度为0.531Pa·s,特性粘数为5.583mL·g-1;经胶体滴定确定LDH为阳离子型絮凝剂,且电荷密度k为4.663mmol·g-1,甲醛残余量为1.16%;综合热分析和红外光谱分析,证明木质素基絮凝剂是木质素、双氰胺、甲醛及氯化铵的缩聚物。在对模拟染料废水的絮凝脱色实验中,单独使用LDH时,最佳脱色条件是溶液pH值为2,LDH投加量为250mg·L~(-1);当LDH与聚合氯化铝铁(PAFC)复配使用,投加量分别为150mg·L~(-1)和300mg·L~(-1)时,酸性大红、甲基橙、活性艳红和活性艳蓝模拟染料废水的脱色率分别达到了84.1%、91.3%、88.7%和94.3%,CODCr去除率分别达到了75.5%、77.0%、73.2%和77.6%,实现了较好的处理效果,出水CODCr和色度指标能够达到国家污水综合排放一级标准;对活性污泥的絮凝脱水实验中,当投加50mg·L~(-1)的LDH时,在开始沉降的前15min之内,污泥的平均沉降速度达到4.33mL·min-1,是空白污泥沉降速度的1.23倍,说明LDH对活性污泥具有一定的絮凝脱水性能。
【学位授予单位】:大连工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X703;X793

【参考文献】
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