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《武汉理工大学》 2007年
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新型环保型复合絮凝剂的研制与应用研究

方勇  
【摘要】: 我国的水资源短缺和水环境污染已成为制约我国国民经济和社会发展的重要因素。絮凝是水处理中净化水质的常用手段和方法,但目前常用的传统絮凝剂聚合三氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)等在水处理中均易产生二次污染,PAC水解后产生的铝离子通过饮用水进入人体会导致贫血、脱发和大脑痴呆等多种疾病,PAM水解后产生的丙烯酸和有机胺等有机污染物同样危害人体健康。因此,如何研制一种二次污染小、絮凝效果好的新型环保型水处理絮凝剂是当前水处理领域急待解决的重要课题。 本文对CF-PAC(复铁聚合氯化铝)、铝交联蒙脱石和CTS(壳聚糖)复合絮凝剂用于自来水处理以及CF-PAC、PAM(聚丙烯酰胺)和CTS复合絮凝剂用于造纸废水处理进行了深入细致的研究。无机絮凝剂CF-PAC、铝交联蒙脱石主要起吸附作用,而壳聚糖和PAM等有机高分子絮凝剂主要起吸附桥连作用,将细小的絮粒凝结在一起形成更大更致密的絮体,并使聚合度和凝聚力大大增强,从而使其沉降速度和吸附效率大大提高,起到优于单一絮凝剂的絮凝效果。研究过程分为两个部分。 第一部分主要是铝交联蒙脱石制备方法的研究。研究探讨了铝交联剂制备方法、蒙脱石悬浊液浓度、铝交联剂的用量(投料比)、交联反应温度、交联反应时间等各因素对其制备的影响规律,确定了铝交联改性的最佳工艺条件,进行了与天然蒙脱石和改性累托石的性能比较。结果表明:铝交联后的蒙脱石与单一的天然蒙脱石和铝交联后的累托石相比,CODcr(化学需氧量)的去除率分别提高了11.5%和1.8%,SS(固体悬浮颗粒物)的去除率分别提高了26%和1.5%,成本分别降低了6.5%和3%。 第二部分是CF-PAC、铝交联蒙脱石和CTS复合絮凝剂用于自来水处理以及CF-PAC、PAM和CTS复合絮凝剂用于造纸废水的应用研究。确定了CF-PAC、铝交联蒙脱石和CTS复合处理自来水以及CF-PAC、PAM和CTS复合处理造纸废水的最佳配方和投加顺序等,考察了pH值、反应温度、搅拌速率、搅拌时间、沉降时间对絮凝效果的影响规律,得到复合絮凝剂处理自来水和造纸废水的最佳配方和工艺。结果表明:此复合絮凝剂在废水处理中显现出优越的絮凝效果。用CF-PAC、铝交联蒙脱石和CTS复合絮凝剂处理自来水与传统的聚铝类絮凝剂相比,出水浊度(NTU)降低了4.3%,吨水用絮凝剂的药剂成本下降了5.4%,铝离子浓度下降了26%(仅为0.14mg·L~(-1)),达到我国饮用水铝离子含量标准,使饮用水更加安全环保。用CF-PAC、PAM和CTS复合絮凝剂处理晨鸣纸业集团的废水与该厂所用PAM/PAC复合絮凝剂相比,COD和SS去除率分别提高了27.7%和10.8%,吨污水药剂成本下降了31.9%,具有明显的经济与环境效益。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X703.5

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