王淑军[1](2020)在《硅铝无机有机杂化絮凝剂制备及强化复杂体系污染物去除机制研究》文中认为以絮凝剂为核心的混凝工艺,具有操作简单、成本较低的优点,是一种广泛应用的水处理技术,经常应用于复杂体系工业废水(例如焦化废水)的处理,但传统絮凝剂存在对其中污染物去除效果不佳的问题。随着《水污染防治行动计划》(水十条)和《炼焦化学工业污染物排放标准》的实施,不仅提高了对复杂工业废水的排放标准要求,还特别规定了吨焦废水排放量小于0.4 m3,而复杂体系工业废水中残留污染物不利于其达标排放和再利用,迫切需要对其进行强化去除。为了有效强化混凝工艺对复杂工业废水的作用,亟需开发新型高效的絮凝剂并对其作用机制进行深入研究。无机-有机杂化絮凝剂在同一聚合结构中包含不同功能基团或组分,实现“分子水平”的复合,能够更好的发挥无机和有机组分的协同作用,提高混凝性能,简化投加程序,具有广阔的应用前景。本论文选择不同的硅源分别制备了离子键合型和共价键合型无机-有机杂化絮凝剂,将其应用于模拟废水、焦化废水的混凝处理,通过系列混凝实验和焦化废水中有机物组分分析,对无机有机杂化絮凝剂的混凝效果和去除机制进行系统研究。进一步采用杂化絮凝剂耦合Fe3O4,通过磁混凝方法强化焦化废水处理,并探究混凝/磁混凝作用机理。具体研究工作如下:(1)以Na2Si O3为无机硅源,通过与Al Cl3复合反应制备了聚硅酸铝絮凝剂(PASi)。以PASi为无机组分,丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(ADB)为有机单体,采用原位聚合方法制备了离子键合型无机-有机杂化絮凝剂PASi-P(AM-ADB)。结构形貌分析可知,杂化絮凝剂中无机组分与有机组分之间是通过离子键相连接,具有致密的孔隙形貌和三维空间网络结构。混凝研究表明,在最佳投加量下,对高岭土/腐殖酸(HA)模拟废水中浊度、UV254、DOC的去除率分别为:99.2%、95.3%和94.6%;对高岭土/苯酚模拟废水中浊度、苯酚的去除率分别为:99.5%、7.6%;对焦化废水原水浊度、UV254、DOC和COD的去除率分别为:95.3%、19.9%、18.8%和26.2%;对生化出水原水浊度、UV254、DOC和COD的去除率分别为:96.2%、42.3%、34.1%、46%。混凝效果优于复合絮凝剂PASi、PASi/P(AM-ADB)和商品絮凝剂PAC。(2)为改善杂化体系的稳定性,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为有机硅源,采用水解聚合法缓慢滴碱与无机组分Al Cl3共聚,制备了共价键合型无机-有机杂化絮凝剂PAAP。结构形貌分析和混凝模拟废水结果可知,PAAP中无机组分与有机组分之间以共价键形式键合,Si/Al摩尔比、碱化度(B)对PAAP的形貌均有较大影响,其中Si/Al摩尔比为0.1,B为0.5时制备的PAAP0.1,0.5具有粗糙的卷曲表面形貌和三维网状空间结构,对高岭土/腐殖酸模拟废水的混凝去除效果最优,浊度、UV254、DOC的去除率分别为:99.2%、98.5%、93.2%。对高岭土/苯酚模拟废水中浊度和苯酚的去除率分别为:99.7%、4.9%。对焦化废水原水浊度、UV254、DOC和COD的去除率分别为:82.1%、12.1%、9.3%、24.2%,对生化出水浊度、UV254、DOC和COD的去除率分别为:97.8%、37.7%、29.9%和63.4%,混凝效果优于商品絮凝剂PAC。此外,PAAP0.1,0.5具有优异的储存稳定性能,室温保存18个月后,仍未出现沉淀和凝胶,混凝性能仍保持良好。(3)为明晰两种杂化絮凝剂的强化混凝去除机制,对焦化废水混凝前后的有机物组分进行对比分析。研究发现,PASi-P(AM-ADB)和PAAP0.1,0.5均能有效去除焦化废水中强疏水性、高芳香性类物质,对类富里酸类、类腐殖酸类荧光物质的去除效果良好,且对疏水酸性组分(HOA)和疏水中性组分(HON)的去除效率高于疏水碱性组分(HOB)和亲水组分(HIS)。此外,PASi-P(AM-ADB)可优先去除原水中的脂肪醇、羧酸、多环芳烃、含氮杂化类化合物,而PAAP0.1,0.5除能去除原水中的脂肪醇、羧酸、含氮杂环类物质,还能高效去除酯类化合物。疏水性难降解物质的去除,有利于废水的生化处理。生化出水中的多环芳烃、邻苯二甲酸酯类化合物等有毒物质被杂化絮凝剂有效去除,对环境的危害降低。(4)为加快沉降速度,缩短混凝处理时间,将杂化絮凝剂与Fe3O4耦合使用,通过磁混凝工艺强化处理焦化废水。研究发现,“磁粉→絮凝剂→在外加磁场下静置沉降”的方式下,沉降速度显着加快,混凝效果最好,产生的磁性絮体更加密实,抗剪切性能和破碎再恢复性能得到提升。磁粉经过回收再利用,仍可保持良好的磁混凝性能。经过机理分析认为,铝盐水解产物、硅铝聚合大分子、季铵基团、氨基基团、疏水苄基、碳链以及致密的空间结构协同作用,无机-有机杂化絮凝剂显示出良好的混凝性能。磁混凝中磁粉可以起到增加体系中颗粒物浓度、促进磁核絮体生成、吸附有机物和强化絮凝剂的作用,促进混凝过程速度加快,混凝效果提升。无机-有机杂化絮凝剂PASi-P(AM-ADB)和PAAP0.1,0.5混凝处理焦化废水效果良好,且可长期稳定保存,有利于提高混凝工艺对复杂体系废水污染物的去除,为减少工业废水外排和促进废水资源循环利用提供有力的支撑和保证。
任宇霞[2](2019)在《强化混凝特征及季节适应性研究》文中进行了进一步梳理混凝是水处理的重要手段,对下游工艺如沉淀、过滤、消毒、膜处理甚至生物处理等影响深远。前置混凝分离生物处理组合工艺是对污水进行强化混凝预处理,降低水中难降解有机物、总磷、有机氮,调节水质,使之适应后续生物处理的工艺。该工艺在提高反应效率和工艺灵活性、适应性的同时,大大降低了设施容积,降低了构建成本,是极具潜力的水处理工艺。但温度对混凝过程影响很大,常温(1530℃)下效率一般较高,但低温对此工艺产生一定的负面影响。本文研究低温对强化混凝过程的影响,通过自制混凝剂,利用膜分离分级、排阻色谱分离分级、三维荧光光谱(3DEEM)和紫外差异分析等技术研究常温、低温(25℃)条件下强化混凝对溶解性有机物、溶解性有机氮等的去除特征及其对后续生物处理的影响。结果表明,常温下氯化铝(AlCl3)、聚合氯化铝(PACl)和自制混凝剂混凝后浊度去除率和颗粒态COD、N去除率,胶态COD、N去除率高度相关;与相应溶解态指标关系不明确。混凝对溶解性有机物荧光响应值的去除率远高于溶解态COD的去除率。溶解性有机氮(DON)是除颗粒氮(PN)和胶态氮(CN)外,前置混凝分离去除总氮(TN)的主要部分。低温对强化混凝的影响主要体现在,低温抑制上述3种混凝对浊度和COD去除,且抑制程度依次为AlCl3>PACl>自制混凝剂;低温对颗粒态、胶态和溶解态COD、N的混凝去除效果产生不同程度的影响,且对颗粒态和胶态COD、N的负面影响较大。低温原水溶解性有机物荧光响应值较常温原水大幅度升高。低温混凝对荧光响应值及紫外差异吸收的影响较常温更为显着。低温条件下,自制混凝剂对TN、DN及DON的去除率较常温略有提高,保持了对PN和CN的去除能力,投量为30mg/L以上时,DON去除率约为28.5%41.7%,而常温仅为17%31.4%。采用前置混凝分离去除大量COD和一定量的TN,能大幅减少曝气池停留时间,稳定TN控制效果。因而冬季采用自制混凝剂等低温适应性强的混凝剂强化前置混凝可以在一定程度上弥补生化效率降低的缺点,缓解脱氮压力,稳定处理效果。
钟晴[3](2019)在《铝热轧废乳液絮凝破乳方法的研究》文中研究说明在铝热轧加工过程中会产生大量含有基础油、有机物以及高COD的废弃乳液。针对该种废乳液难以用传统方式高效处理,难以实现达标排放的问题,本文将实验室自制的无机絮凝剂聚硅氯化铝(PASC)与新型有机絮凝剂(FP-1)复配使用,进行絮凝破乳处理,利用响应表面法和Box-Behnken试验设计优化配方及工艺条件,最终实现了很好的处理效果。对铝热轧废乳液进行理化性质表征,为后期破乳条件和破乳机理的探索做好理论基础。以工业水玻璃、氯化铝为主要原料通过活化、陈化制备出无机絮凝剂PASC,分别测定Al/Si摩尔比、硅酸聚合时间以及废乳液p H对PASC除油率的影响,确定Al/Si最佳摩尔比为2:1,最佳硅酸聚合时间为5小时,废乳液的最佳p H范围为4~7。以环氧氯丙烷、二甲胺为单体,以正丁胺为交联剂通过聚合、酸化制备出有机絮凝剂FP-1,调节单体配比、交联剂配比、聚合温度以及聚合时间可使破乳效果达到最佳。最佳反应条件:环氧氯丙烷、二甲胺摩尔比为1.5:1,交联剂正丁胺投入量为单体总投入量的4%,聚合温度为70℃,聚合时间5小时。采用响应面法优化铝热轧废乳液破乳的工艺条件。经过单一絮凝剂浓度范围的实验,确定出PASC最佳投入量范围在1.2 g/L~1.8 g/L,FP-1最佳投入量范围在2.0 g/L~2.4 g/L。以PASC加入量、FP-1投入量和p H为考察因素,除油率和COD去除率为响应值,进行三因素二水平的Box-Behnken试验设计,通过拟合出的多元二次回归方程优化出最佳破乳配方,并进行实际验证;根据三维响应面图可以判断各两种因素交互作用对除油率和COD去除率的影响。除此之外,考查并分析了破乳温度及破乳后静置时间对破乳效果的影响。铝热轧废乳液最佳破乳工艺为:PASC投入量为1.45 g/L,FP-1投入量为2.22 g/L,p H为5.1,破乳温度328 K,破乳后静置时间为50分钟。在最佳工艺条件下,除油率和COD去除率可达到97.1%和91.5%,基本实现高效破乳。采用光学显微镜观察、扫描电子显微镜及Zeta电势分析等手段对破乳前后的铝热轧废乳液进行表征、对比、分析,较完整地解释并验证了有机无机复合絮凝剂的微观破乳机理。
劳德平[4](2019)在《粉煤灰与氧化铁皮制备复合型混凝剂及混凝性能研究》文中提出粉煤灰是典型的工业固体废弃物,长久以来巨大的堆存量不仅严重威胁着生态平衡,且极大浪费了这类可再生资源。目前,粉煤灰利用大多集中于建材和回填等领域,在精细利用方向利用率偏低。氧化铁皮由高温轧钢过程脱落产生,铁含量较高,一般返回冶金流程再利用。利用准格尔高铝粉煤灰和莱钢氧化铁皮为原料提取其中铝铁硅,分别制备了聚硅氯化铝(PASC)和聚硅酸铝铁(PSAF)混凝剂,并对其微观结构和混凝性能进行了研究。粉煤灰-碳酸钠焙烧酸溶优化实验条件为:焙烧温度900℃、时间3h、n(Na2CO3):n(Si02)为 0.8,盐酸浓度 3mol/L、酸浸时间 0.5h、温度 40℃,铝铁硅溶出率分别达96.4%、97.64%和98%,残留渣率仅为2.6%。700 ℃~900 ℃温度下焙烧酸浸渣表征测试:XRD分析得粉煤灰中难溶相先后与碳酸钠反应生成了霞石和铝酸钠;SEM图显示粉煤灰中球状玻璃体表面形成较多孔洞结构;FT-IR图显示出峰位置所对应化学成键结构与物相分析结果一致。动力学研究表明铝铁酸浸速率均受边界层扩散和化学反应混合控制。以共聚法分别制备了 PASC和PSAF混凝剂,PASC优化合成条件为:n(Si):n(A1)为6、碱化度为1、聚合温度45℃、时间2.5h,响应面优化PSAF合成条件为:n(Al):n(Fe)为1.38、碱化度为0.5、聚合温度39.2℃、时间1.36h。产品XRD分析表明聚硅酸与金属离子及其水解产物形成了新的无定形聚合物;FT-IR图在1037cm-1和950cn-1处显示为Si-O-Al、Si-O-Fe特征吸收峰;SEM-EDS图表明合适的铝铁硅摩尔配比和碱化度下产品的聚集度及枝化度较强;TEM-EDS图显示产品具有丰富的空间网状结构;TG图显示各失重区域分别对应DSC图中相应吸热峰,750℃(PASC)/700℃(PSAF)附近化学键断裂,产品残重近50%,稳定性较好。Me-Ferron逐时络合比色法研究得出:最佳条件下,PASC中Alb含量为54.57%;PSAF 中 Alb含量为 53.58%、Feb 含量为 44.82%,Alb+Feb 达 98.4%,Fe的引入降低了 Alb含量,但总混凝有效组分含量大幅增加,处理效果增强。混凝实验表明:浊度和有机物去除率均随混凝剂投加量增加先增大后趋于稳定,随废水pH增大、混凝时间延长均先增加后减小,且三种混凝剂处理顺序为PSAF>PASC>PAC,混凝过程受多重混凝作用共同控制。絮体粒度和分形维数的变化均与混凝指标成正比,澄清区高度与分形维数成反比;混凝絮体zeta电位|ζ|均先不断减小,超过零电点后,|ζ|呈增大趋势。
胡文云,汪维[5](2018)在《聚硅氯化铝镁混凝剂处理染料废水的研究》文中提出以聚硅酸(Psi)、聚合氯化铝(PAC)和硫酸镁(MgSO4)为原料,复合制得一种新的无机高分子混凝剂——聚硅氯化铝镁(PMCSM)。研究了PMCSM对模拟染料废水甲基橙溶液的混凝性能,影响因素分为废水浓度、pH值、混凝剂用量、温度、水力条件等。由单因素实验结果可得,最佳条件分别为:废水浓度为35 mg/L,pH值为9,混凝剂用量为80 mg/L,混合阶段搅拌速度为150 r/min,混合时间为2. 5 min,反应阶段搅拌速度为100 r/min,反应时间为25 min。基于单因素研究的结果,进行四因素三水平的正交实验,结果表明PMCSM混凝剂最佳混凝性能的组合条件为:废水浓度为35 mg/L,pH值为9,混凝剂用量为80 mg/L,反应阶段搅拌速度为120 r/min;各因素的影响顺序为:pH值>废水浓度>反应阶段搅拌速度>混凝剂用量。
李曦光,李子宁,牛俊丽[6](2017)在《聚硅酸铝絮凝剂性能及稳定性研究进展》文中研究指明聚硅酸金属盐絮凝剂絮凝性能优于聚合氯化铝,近年来受到国内外学者的广泛重视。本文主要论述了聚硅酸铝盐絮凝剂性能的发展和稳定性研究,并对其未来发展动向作了简要分析。
陈晶[7](2017)在《聚硅酸铝铁的制备与性能研究》文中提出我国目前存在着较为严重的水资源短缺和水体污染问题,且在排放的污水中有一部分未达到处理标准含有一定量的污染物,使得受纳水体受到污染,进一步加重了我国的水体污染问题。混凝过程是水污染控制和水净化过程中非常重要的单元操作。混凝过程的主要作用是通过化学药剂使水中的稳定的微小污染物进入脱稳状态,凝聚成絮体,加速沉降以便于分离,而混凝过程所使用的絮凝剂又是整个混凝过程的重中之重,对混凝效果起着关键影响。本文以工业水玻璃、硫酸铝、硫酸铁、浓硫酸以及NaOH为原料,利用共聚法制备聚硅酸铝铁絮凝剂(PSAF),考察了Al/Fe/Si摩尔比、熟化时间、碱化度以及水样pH等因素对PSAF絮凝性能的影响。红外光谱和XRD的测试结果表明聚硅酸铝铁中聚硅酸与Al(III)、Fe(III)以及铝铁的水解产物之间存在一定的络合作用,这种络合作用受Al/Fe/Si摩尔比和产品碱化度的影响较大;利用Ferron逐时络合比色对PSAF中Al3+、Fe3+离子的聚合特点进行探究,并且络合比色的结果表明PSAF中Al(III)、Fe(III)不同水解形态的分布情况受碱化度和熟化时间的影响较大。通过pH驰豫试验了解PSAF絮凝剂中Al3+、Fe3+离子的水解-聚合-沉淀过程,对这一过程中生成的不同形态、不同聚合度的产物进行研究。实验过程中以自制模拟水样和大庆某水源地水作为实验对象,进行絮凝实验,以探究不同制备参数对聚硅酸铝铁的絮凝性能的影响。与PASS、PAC、PSF这三种常规絮凝剂的絮凝效果进行对比,发现PSAF絮凝剂对水中的浊度、色度、CODMn、UV254等均具有较好的处理效果,且对水体pH的适应范围较广。对聚硅酸铝铁的絮凝机理进行分析,认为聚硅酸铝铁絮凝剂主要是通过吸附架桥以及吸附电中和能力对水中胶体粒子进行絮凝,实现对水体的净化作用。
李哲[8](2016)在《聚丙烯酰胺-聚硅酸铝复合絮凝剂的制备及性能研究》文中研究指明聚硅酸硫酸铝(PASS)作为水处理用絮凝剂,具有制备工艺简单,生产成本低,被处理水中的残余铝含量低,通过电中和能力、吸附和网捕作用,使其絮凝性能较好,但其稳定性欠佳,一直是限制其应用的重要原因,针对这一问题,本文采用聚硅酸硫酸铝(PASS)与聚丙烯酰胺(PAM)复合的方法制备无机-有机复合絮凝剂聚丙烯酰胺-硅酸铝(PAM-PASS)以期改善絮凝剂稳定性。本文以聚硅酸(PSA)、硫酸铝(AS)、氢氧化铝(AH)、丙烯酰胺(AM)为原料,采用原位分散聚合法制备无机-有机复合絮凝剂聚丙烯酰胺-硅酸铝(PAM-PASS)。讨论丙烯酰胺加入量,铝硅摩尔比,氢氧化铝加入量,硅酸活化PH值和引发剂加入量对复合絮凝剂絮凝效果的影响,考察其对高岭土模拟废水的絮凝效果,得到制备PAM-PASS的最佳工艺条件。结果表明:铝硅摩尔比3:1,硅酸活化pH值为3.0,丙烯酰胺占总物料质量分数20.7%,氢氧化铝占总物料质量分数7.5%,以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,引发剂用量占总物料摩尔分数0.35%,反应温度40℃,反应时间:硅酸聚合1h,PASS聚合1h,PAM-PASS制备3h。PAM-PASS处理高岭土模拟废水,投量15mg/L,除浊率为96.3%。通过将聚硅酸铝与丙烯酰胺进行化学聚合,有效提高了产品稳定性,使产品同时具有较好的絮凝效果及稳定性。上述产品存放170天除浊率维持在90%以上。使用因子设计法讨论废水酸度和投量对除浊率的交互作用。应用响应面法讨论废水酸度和投量对絮凝效果的影响,得到PAM-PASS在絮凝试验中除浊率与废水酸度和投量的线性回归模型。确定聚丙烯酰胺-聚硅酸铝复合絮凝剂(PAM-PASS)在不同废水酸度中达到较好絮凝效果所需要的絮凝剂投量。PAM-PASS絮凝剂用于处理油脂废水和油墨废水时,除浊率达到96%以上;对比聚丙烯酰胺-聚硅酸铝(PAM-PASS)与商品聚合氯化铝(PAC)絮凝效果,结果表明:处理高浊度模拟废水(280-290 NTU)、低浊度模拟废水(18-20 NTU)、油脂废水(450-500 NTU),油墨废水(180-200 NTU)时,PASS絮凝性能均好于PAC。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、电导实验、热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)以及粘度测定对聚丙烯酰胺-聚硅酸铝(PAM-PASS)的结构进行分析。结果表明:聚丙烯酰胺-聚硅酸铝(PAM-PASS)粘均分子量1.5×107时稳定性最佳,PAM-PASS中有机无机间通过离子键连接,铝和硅复合后形成了 Si-O-Al键形成了无定型聚合物,最佳条件下的PAM-PASS不含有晶体物质。而且絮体也更紧密结实。
于行周[9](2015)在《无机高分子复合絮凝剂聚硅酸铝铁的制备及性能研究》文中认为本文以高岭土为原料,通过煅烧,酸溶,聚合等步骤,制备了具有优异絮凝能的水处理剂聚硅酸氯化铝铁(PSiAFC),通过将PSiAFC用于高岭土模拟废水的除浊实验,考察了聚合氯化铝铁(PAFC)和PSi AFC制备过程中各个因素的影响,比较了PSiAFC,PAFC和聚合氯化铝(PAC)三者的絮凝效果,并对自制的PSiAFC絮凝剂进行了红外光谱分析,XRD分析,SEM分析。通过实验发现,高岭土在750℃的温度下煅烧2.5h,用浓度为20%的盐酸,按液固比为6:1的比例,在90℃的水浴中酸溶2.5h,能够得到最佳的铝溶出率。通过PAFC对高岭土模拟废水的除浊实验,发现在反应温度为70℃,反应时间为2h,n(Al)/n(Fe)为5:1,pH值为4时,制备的PAFC浊度去除率最高,达到90%。在PAFC的红外光谱图上发现,Al和Fe在反应中与羟基得到了很好的聚合。通过在不同条件下制备的PSiAFC的浊度去除率,可以发现在反应温度为80℃,反应时间为3h,n(Si)/n(Al+Fe)为1:3的条件下制备的PSiAFC浊度去除率最高,而在最佳投加量为0.4g/L,水样pH为7-9,絮凝时间为20min,水样浊度低于300NTU时,PSiAFC的浊度去除率可以达到93%以上。在处理湘江水时,COD去除率达到84%,色度去除率达到75%,处理效果明显高于PAFC和PAC。通过对PSiAFC进行红外光谱分析,XRD分析,SEM分析,发现PSiAFC固体是一个疏松多孔的非晶态结构,形成了铁铝硅聚合物。
骆诗梅,李素芹,朱芳,张玲玲,熊国宏[10](2010)在《无机高分子絮凝剂表征方法的应用及研究进展》文中指出絮凝是一个重要的环保技术,广泛地运用到水处理中。现代社会发展对高效絮凝剂的持续需要推动了新型无机高分子絮凝剂的发展。无机高分子絮凝剂的研制与应用已成为水处理界的热门课题。本文对无机高分子絮凝剂的表征方法进行了分类,综述了EDTA络合滴定法、X射线衍射分析、核磁共振波谱法、Ferron逐时络合比色法、Si-Mo逐时比色法等化合物的鉴定方法,傅里叶红外光谱法、紫外分光光度法等化学键的推断方法,电子显微镜、透射电镜、扫描电镜、激光粒度分析等形貌研究方法,以及超滤法和粘度法等分子量测定方法的研究进展,指出了目前无机高分子絮凝剂表征方法存在的问题,并对今后的研究方向做了展望。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 混凝技术 |
| 1.2.1 混凝理论 |
| 1.2.1.1 压缩双电层 |
| 1.2.1.2 吸附电中和 |
| 1.2.1.3 吸附架桥 |
| 1.2.1.4 网捕卷扫 |
| 1.2.2 絮凝剂的分类及发展 |
| 1.2.2.1 无机絮凝剂 |
| 1.2.2.2 有机絮凝剂 |
| 1.2.2.3 微生物絮凝剂 |
| 1.2.2.4 复合絮凝剂 |
| 1.3 无机-有机杂化絮凝剂的研究进展 |
| 1.3.1 无机-有机组分通过羟基缩合或羟基自由基引发聚合相连接 |
| 1.3.2 无机-有机组分通过离子键合连接 |
| 1.3.3 无机-有机组分通过共价键合连接 |
| 1.4 混凝强化处理焦化废水的研究进展 |
| 1.4.1 焦化废水概述 |
| 1.4.2 混凝工艺在焦化废水处理中的应用 |
| 1.4.2.1 混凝工艺在焦化废水预处理中的应用 |
| 1.4.2.2 混凝工艺在焦化废水深度处理中的应用 |
| 1.5 研究思路与内容 |
| 第二章 离子键合型硅铝杂化絮凝剂制备及混凝性能研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.1.2.1 硅酸聚合理论 |
| 2.1.2.2 杂化絮凝剂制备 |
| 2.1.2.3 实验水样 |
| 2.1.2.4 混凝实验 |
| 2.1.2.5 絮凝剂表征及水样分析方法 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 聚硅酸铝前驱体制备及优化 |
| 2.2.2 PASi-P(AM-ADB)结构形貌分析 |
| 2.2.2.1 FTIR分析 |
| 2.2.2.2 XRD分析 |
| 2.2.2.3 电导率分析 |
| 2.2.2.4 SEM分析 |
| 2.2.2.5 TEM分析 |
| 2.2.3 PASi-P(AM-ADB)对颗粒物/有机物模拟体系的作用研究 |
| 2.2.3.1 对高岭土/腐殖酸模拟废水的作用研究 |
| 2.2.3.2 对高岭土/苯酚模拟废水的作用研究 |
| 2.2.4 PASi-P(AM-ADB)对焦化废水的作用研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 共价键合型硅铝杂化絮凝剂制备及性能优化 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验试剂与仪器 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.1.2.1 杂化絮凝剂制备 |
| 3.1.2.2 实验水样 |
| 3.1.2.3 混凝实验 |
| 3.1.2.4 絮凝剂表征及水样分析方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 PAAP结构形貌分析 |
| 3.2.1.1 FTIR分析 |
| 3.2.1.2 XRD分析 |
| 3.2.1.3 SEM分析 |
| 3.2.1.4 TEM分析 |
| 3.2.2 PAAP稳定性能研究 |
| 3.2.3 PAAP对颗粒物/有机物模拟体系的作用研究 |
| 3.2.3.1 对高岭土/腐殖酸模拟废水的作用研究 |
| 3.2.3.2 对高岭土/苯酚模拟废水的作用研究 |
| 3.2.4 PAAP对焦化废水的作用研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 杂化絮凝剂靶向去除焦化废水有机物机制 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验试剂与仪器 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.1.2.1 焦化废水水样 |
| 4.2.2.2 混凝实验 |
| 4.2.2.3 有机物分析方法 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 焦化废水亲疏水性有机组分的去除 |
| 4.2.2 焦化废水UV-Vis特征吸收有机物的去除 |
| 4.2.3 焦化废水荧光特性物质的去除 |
| 4.2.4 焦化废水主要有机成分的去除 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 杂化絮凝剂与Fe_3O_4耦合强化处理焦化废水工艺研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 实验试剂与仪器 |
| 5.1.2 实验方法 |
| 5.1.2.1 实验水样 |
| 5.1.2.2 混凝实验 |
| 5.1.2.3 Fe_3O_4回收 |
| 5.1.2.4 水样及絮体分析方法 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 磁混凝处理焦化废水效果 |
| 5.2.1.1 Fe_3O_4投加量的影响 |
| 5.2.1.2 投加顺序的影响 |
| 5.2.2 絮体特性 |
| 5.2.2.1 絮体强度、破碎恢复能力及密实程度 |
| 5.2.2.2 絮体沉降性能 |
| 5.2.2.3 絮体形貌 |
| 5.2.3 Fe_3O_4回收循环利用 |
| 5.2.4 混凝机理探究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文的主要结论 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 今后工作的建议与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.1 污水处理现状 |
| 1.1.2 低温污水处理研究的必要性 |
| 1.2 混凝及其应用 |
| 1.2.1 混凝的涵义 |
| 1.2.2 混凝机理 |
| 1.2.3 混凝处理的对象 |
| 1.3 混凝剂研究发展现状 |
| 1.3.1 无机混凝剂 |
| 1.3.2 有机高分子混凝剂 |
| 1.3.3 复合混凝剂 |
| 1.3.4 生物絮凝剂 |
| 1.4 研究目的与内容 |
| 1.4.1 研究目的和意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 试验内容及分析方法 |
| 2.1 实验材料与设备 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 模拟水样的制备 |
| 2.2.2 混凝剂的制备与表征 |
| 2.2.2.1 混凝剂的制备 |
| 2.2.2.2 扫描电镜 |
| 2.2.2.3 红外光谱 |
| 2.3 混凝试验及指标测定 |
| 2.3.1 混凝试验 |
| 2.3.2 常规指标检测 |
| 2.3.2.1 紫外-可见光吸收光谱 |
| 2.3.2.2 化学氧化需氧量(COD) |
| 2.3.2.3 高效体积排阻色谱 |
| 2.3.2.4 三维荧光光谱分析 |
| 2.3.2.5 絮体生成过程分析 |
| 2.3.2.6 扫描电镜分析 |
| 第三章 低温、常温强化混凝效果 |
| 3.1 混凝对颗粒物、有机物去除效果 |
| 3.2 自制混凝剂混凝絮体 |
| 3.2.1 絮体的形成与破碎 |
| 3.2.2 扫描电镜下絮体形态 |
| 3.3 强化混凝有机物去除特征 |
| 3.3.1 膜分级 |
| 3.3.2 排阻色谱分级 |
| 3.4 强化混凝荧光光谱特征 |
| 3.5 强化混凝紫外光谱特征 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 低温、常温强化混凝除氮特征 |
| 4.1 总氮TN混凝效果 |
| 4.2 氮的分级去除特征 |
| 4.3 氮的分类去除特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
| 摘要 |
| abstract |
| 前言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 背景概述 |
| 1.1.1 乳化液及其性质 |
| 1.1.2 铝热轧乳化液及其性能 |
| 1.2 铝热轧废乳液的处理方法概述 |
| 1.2.1 电解法 |
| 1.2.2 酸化法 |
| 1.2.3 膜分离法 |
| 1.2.4 蒸发处理法 |
| 1.2.5 絮凝破乳法 |
| 1.3 絮凝剂分类及应用 |
| 1.3.1 无机絮凝剂 |
| 1.3.2 有机絮凝剂 |
| 1.3.3 生物絮凝剂 |
| 1.3.4 复合絮凝剂 |
| 1.4 响应表面法概述 |
| 1.5 论文解决的主要问题与研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 聚硅氯化铝(PASC)的合成 |
| 2.2.2 有机絮凝剂(FP-1)的合成 |
| 2.2.3 破乳实验及指标分析方法 |
| 2.2.4 破乳配方及条件的筛选 |
| 2.3 结构表征及性质测试 |
| 2.3.1 乳液类型的判断 |
| 2.3.2 乳液密度测定 |
| 2.3.3 乳液粘度测定 |
| 2.3.4 乳液pH值测定 |
| 2.3.5 红外光谱 |
| 2.3.6 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.7 Zeta电势 |
| 第3章 结果与讨论 |
| 3.1 废乳液性质表征 |
| 3.2 无机絮凝剂(PASC)的条件筛选与结构表征 |
| 3.2.1 n(Al)/n(Si)对破乳效果的影响 |
| 3.2.2 聚合时间对破乳效果的影响 |
| 3.2.3 废乳液p H对 PASC破乳效果的影响 |
| 3.3 有机絮凝剂(FP-1)的条件筛选与结构表征 |
| 3.3.1 单体摩尔比对FP-1粘度和破乳效果影响 |
| 3.3.2 交联剂加入量对FP-1粘度和破乳效果影响 |
| 3.3.3 聚合温度的影响 |
| 3.3.4 聚合时间的影响 |
| 3.3.5 有机絮凝剂(FP-1)的结构表征 |
| 3.4 单因素试验讨论 |
| 3.4.1 PASC单因素实验 |
| 3.4.2 FP-1单因素实验 |
| 3.5 响应表面法试验设计 |
| 3.5.1 除油率分析 |
| 3.5.2 COD去除率分析 |
| 3.6 破乳条件的优化 |
| 3.6.1 破乳温度 |
| 3.6.2 破乳后静置时间 |
| 3.7 破乳机理的探索 |
| 3.7.1 形貌分析 |
| 3.7.2 Zeta电势分析 |
| 第4章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 混凝剂的分类和作用机理 |
| 2.1.1 无机混凝剂 |
| 2.1.2 有机混凝剂 |
| 2.1.3 复合混凝剂 |
| 2.1.4 微生物混凝剂 |
| 2.1.5 混凝作用机理分类 |
| 2.2 粉煤灰和氧化铁皮组成性质及其国内外利用现状 |
| 2.2.1 粉煤灰和氧化铁皮的形成 |
| 2.2.2 粉煤灰的组成及性质 |
| 2.2.3 粉煤灰和氧化铁皮的综合利用现状 |
| 2.3 粉煤灰和氧化铁皮制备混凝剂及混凝性能研究现状 |
| 2.3.1 粉煤灰制备混凝剂工艺进展 |
| 2.3.2 粉煤灰制备混凝剂及混凝性能研究现状 |
| 2.3.3 粉煤灰和氧化铁皮制备混凝剂存在的问题 |
| 2.3.4 粉煤灰和氧化铁皮制备混凝剂的发展趋势 |
| 3 研究内容和研究方法 |
| 3.1 研究目的 |
| 3.2 研究内容 |
| 3.2.1 研究主要内容 |
| 3.2.2 研究技术路线图 |
| 3.3 实验原料和设备 |
| 3.3.1 实验原料和试剂 |
| 3.3.2 实验仪器和设备 |
| 3.4 实验方法 |
| 3.4.1 粉煤灰中铝铁硅浸出过程研究 |
| 3.4.2 粉煤灰浸出液制备聚硅氯化铝 |
| 3.4.3 粉煤灰和氧化铁皮浸出液制备聚硅酸铝铁 |
| 3.4.4 混凝剂形态与混凝废水性能研究 |
| 3.5 表征测试 |
| 4 粉煤灰中铝铁硅浸出过程研究 |
| 4.1 粉煤灰中铝铁硅溶出工艺确定 |
| 4.2 粉煤灰碳酸钠体系焙烧过程 |
| 4.3 焙烧过程热分析和物料表征 |
| 4.3.1 粉煤灰-碳酸钠混合物TG分析 |
| 4.3.2 焙烧-酸浸渣XRD分析 |
| 4.3.3 酸浸渣XRF分析 |
| 4.3.4 焙烧-酸浸渣SEM-EDS分析 |
| 4.3.5 焙烧-酸浸渣FT-IR分析 |
| 4.4 焙烧熟料酸浸条件优化 |
| 4.4.1 盐酸浓度对铝铁硅浸出率影响 |
| 4.4.2 反应时间对铝铁硅浸出率影响 |
| 4.4.3 反应温度对铝铁硅浸出率影响 |
| 4.5 浸出过程动力学 |
| 4.5.1 浸出动力学模型 |
| 4.5.2 盐酸浓度的影响 |
| 4.5.3 反应温度的影响 |
| 4.6 小结 |
| 5 浸出液聚合制备聚硅氯化铝 |
| 5.1 聚硅酸配置过程稳定性研究 |
| 5.1.1 pH对硅酸脱水缩聚的影响 |
| 5.1.2 SiO_2质量分数对硅酸聚合过程的影响 |
| 5.1.3 温度对硅酸聚合过程的影响 |
| 5.1.4 聚硅酸的表征分析 |
| 5.2 浸出液聚合制备PASC |
| 5.2.1 n(Si):n(Al)对PASC性能的影响 |
| 5.2.2 碱化度B对PASC性能的影响 |
| 5.2.3 聚合温度对PASC性能的影响 |
| 5.2.4 反应时间对PASC性能的影响 |
| 5.3 聚硅氯化铝产品表征 |
| 5.3.1 聚硅氯化铝XRD分析 |
| 5.3.2 聚硅氯化铝FT-IR分析 |
| 5.3.3 聚硅氯化铝SEM-EDS分析 |
| 5.3.4 聚硅氯化铝TEM-EDS分析 |
| 5.3.5 聚硅氯化铝TG-DSC分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 浸出液聚合制备聚硅酸铝铁 |
| 6.1 氧化铁皮酸浸提铁实验 |
| 6.1.1 反应时间对铁溶出率的影响 |
| 6.1.2 盐酸浓度对铁溶出率的影响 |
| 6.1.3 反应温度对铁溶出率的影响 |
| 6.2 Box-Behnken响应面优化实验设计 |
| 6.2.1 响应面优化实验方法 |
| 6.2.2 Box-Behnken响应面优化制备PSAF |
| 6.3 响应面实验结果分析 |
| 6.3.1 方差分析及显着性检验 |
| 6.3.2 响应曲面图绘制与分析 |
| 6.3.3 优化预测及验证实验 |
| 6.4 聚合硅酸铝铁产品表征 |
| 6.4.1 聚硅酸铝铁XRD分析 |
| 6.4.2 聚硅酸铝铁FT-IR分析 |
| 6.4.3 聚硅酸铝铁SEM-EDS分析 |
| 6.4.4 聚硅酸铝铁TEM-EDS分析 |
| 6.4.5 聚硅酸铝铁TG-DSC分析 |
| 6.5 小结 |
| 7 混凝剂形态与混凝废水性能研究 |
| 7.1 混凝剂铝铁形态分布研究 |
| 7.1.1 聚硅氯化铝形态分布研究 |
| 7.1.2 聚硅酸铝铁形态分布研究 |
| 7.1.3 混凝废水效果和残留离子量 |
| 7.2 混凝剂处理模拟废水性能 |
| 7.2.1 投加量对废水浊度和有机物去除率 |
| 7.2.2 pH值对废水浊度和有机物去除率 |
| 7.2.3 混凝动力学条件的确定 |
| 7.3 混凝絮体沉降性能与分形结构的相关性 |
| 7.3.1 投加量与絮体沉降性能和分形维数的关系 |
| 7.3.2 pH值与絮体沉降性能和分形维数的关系 |
| 7.3.3 慢搅时间与絮体沉降性能和分形维数的关系 |
| 7.4 混凝实验过程机理研究 |
| 7.4.1 投加量对絮体粒度和zeta电位的影响 |
| 7.4.2 pH值对絮体粒度和zeta电位的影响 |
| 7.4.3 慢搅时间对絮体粒度和zeta电位的影响 |
| 7.4.4 最佳混凝条件下絮体粒度分布 |
| 7.5 小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 论文结论 |
| 8.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 1 引言 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验试剂与主要设备 |
| 2.2 实验材料制备 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 PMCSM的红外光谱图分析 |
| 3.2 单因素对去除效果的影响 |
| 3.2.1 废水浓度对去除效果的影响 |
| 3.2.2 水样p H值对去除效果的影响 |
| 3.2.3 混凝剂用量对去除效果的影响 |
| 3.2.4 温度对去除效果的影响 |
| 3.2.5 混合阶段搅拌速度对去除效果的影响 |
| 3.2.6 混合时间对去除效果的影响 |
| 3.2.7 反应阶段搅拌速度对去除效果的影响 |
| 3.2.8 反应时间对去除效果的影响 |
| 3.3 正交实验的分析 |
| 4 结论 |
| 1 聚硅酸盐絮凝剂的研究现状 |
| 1.1 聚硅酸絮凝剂 |
| 1.2 聚硅酸单种金属盐絮凝剂 |
| 1.3 聚硅酸多金属盐絮凝剂 |
| 2 聚硅酸铝盐絮凝剂的机理及合成 |
| 2.1 聚硅酸铝盐絮凝剂的机理 |
| 2.2 聚硅酸铝絮凝剂的合成方法 |
| 3 聚硅酸铝絮凝剂的形态分布 |
| 4 聚硅酸铝盐絮凝剂性能及在处理水中的残留铝研究 |
| 4.1 聚硅酸铝盐絮凝剂性能研究 |
| 4.2 聚硅酸铝盐絮凝剂在处理水中的残留铝研究 |
| 5 聚硅酸铝絮凝剂稳定性的研究 |
| 5.1 p H值对聚硅酸铝稳定性的影响 |
| 5.2 Si O2浓度对聚硅酸铝稳定性的影响 |
| 5.3 引入不同的酸化剂对聚硅酸铝稳定性的影响 |
| 5.4 温度对聚硅酸铝稳定性的影响 |
| 5.5 PSAC、PASS的稳定性研究 |
| 5.6 加入稳定剂对聚硅酸铝稳定性的初步研究 |
| 6 展望 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 无机高分子絮凝剂 |
| 1.2.1 铝盐絮凝剂 |
| 1.2.2 铁盐絮凝剂 |
| 1.2.3 聚硅酸助凝剂 |
| 1.2.4 聚硅酸金属盐类絮凝剂 |
| 1.3 无机高分子絮凝剂的研究现状及发展趋势 |
| 1.4 絮凝剂的混凝机理 |
| 1.4.1 压缩双电层作用 |
| 1.4.2 吸附电中和作用 |
| 1.4.3 吸附架桥作用 |
| 1.4.4 网捕卷扫作用 |
| 1.5 课题针对的主要问题及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题针对的主要问题 |
| 1.5.2 课题研究的主要内容 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 工业水玻璃模数的测定 |
| 2.2.2 水玻璃聚合过程中聚合度的测定 |
| 2.2.3 浊度的测量 |
| 2.2.4 CODMn的测量 |
| 2.2.5 色度去除率的测定 |
| 2.2.6 Al-Ferron逐时络合比色 |
| 2.2.7 Fe-Ferron逐时络合比色 |
| 2.2.8 氨氮含量的测定 |
| 2.2.9 正磷酸盐的测定 |
| 2.2.10 UV254的测定 |
| 2.2.11 红外光谱分析 |
| 2.2.12 X射线衍射分析 |
| 第三章 聚硅酸制备及参数控制 |
| 3.1 聚硅酸的制备 |
| 3.1.1 聚硅酸的制备方法 |
| 3.1.2 硅酸的聚合机理 |
| 3.2 聚硅酸制备过程中的参数控制 |
| 3.2.1 pH值对硅酸稳定性的影响 |
| 3.2.2 SiO2浓度对硅酸聚合过程的影响 |
| 3.2.3 温度对硅酸聚合度的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 聚硅酸铝铁的制备以及结构表征 |
| 4.1 聚硅酸铝铁的制备 |
| 4.2 聚硅酸铝铁制备过程中的参数控制 |
| 4.2.1 Al/Fe摩尔比对产品性能的影响 |
| 4.2.2 (Al+Fe)/Si摩尔比对产品性能的影响 |
| 4.2.3 碱化度(B)对产品性能的影响 |
| 4.2.4 熟化时间对产品性能的影响 |
| 4.2.5 pH值对絮凝剂除浊性能的影响 |
| 4.2.6 形成絮体的沉降性能 |
| 4.2.7 聚硅酸铝铁熟化过程的pH驰豫实验 |
| 4.3 聚硅酸铝铁的结构表征 |
| 4.3.1 聚硅酸铝铁的红外光谱分析 |
| 4.3.2 聚硅酸铝铁的X射线衍射分析 |
| 4.3.3 聚硅酸铝铁絮凝剂中铝铁的形态分布研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 聚硅酸铝铁的絮凝性能及机理 |
| 5.1 实验试剂及水样水质情况 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 四种絮凝剂对水样浊度的去除效果 |
| 5.2.2 四种絮凝剂对水样CODMn的去除效果 |
| 5.2.3 四种絮凝剂对水样色度的去除效果 |
| 5.2.4 四种絮凝剂对水样氨氮的去除效果 |
| 5.2.5 四种絮凝剂对水样UV254的去除效果 |
| 5.2.6 四种絮凝剂对水样正磷酸盐的去除效果 |
| 5.3 聚硅酸铝铁的絮凝作用机理讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 絮凝剂的研究现状 |
| 1.1.1 无机高分子絮凝剂 |
| 1.1.2 有机高分子絮凝剂 |
| 1.1.3 无机-有机复合絮凝剂 |
| 1.2 絮凝剂的作用机制 |
| 1.2.1 水中的杂质分类 |
| 1.2.2 废水处理主要机理 |
| 1.2.3 有机絮凝剂的絮凝机理 |
| 1.2.4 无机絮凝剂的絮凝机理 |
| 1.2.5 有机高分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂的比较 |
| 1.3 本课题的立题依据及主要内容 |
| 1.3.1 本课题的立题依据 |
| 1.3.2 本课题的主要内容 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 试剂和仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 仪器和设备 |
| 2.2 聚丙烯酰胺-聚硅酸铝(PAM-PASS)絮凝剂制备方法 |
| 2.2.1 聚丙烯酰胺-聚硅酸铝制备流程图 |
| 2.2.2 硅酸活化 |
| 2.2.3 氢氧化铝的制备 |
| 2.2.4 聚丙烯酰胺-聚硅酸铝(PAM-PASS)的制备 |
| 2.3 絮凝实验 |
| 2.4 废水水质测定 |
| 2.4.1 浊度的测定及除浊率计算 |
| 2.4.2 色度的测定 |
| 2.4.3 COD的测定 |
| 2.4.4 pH值的测定 |
| 2.5 聚丙烯酰胺-聚硅酸铝结构分析 |
| 2.5.1 特性粘度 |
| 2.5.2 红外光谱分析 |
| 2.5.3 XRD分析 |
| 2.5.4 热重分析(TGA) |
| 2.5.5 电导测试 |
| 2.5.6 电镜分析 |
| 3 聚丙烯酰胺-聚硅酸铝(PAM-PASS)的制备及性能研究 |
| 3.1 PAM-PASS制备条件的选择 |
| 3.1.1 丙烯酰胺添加量对PAM-PASS絮凝效果和分子量的影响 |
| 3.1.2 引发剂加入量对PAM-PASS絮凝效果的影响 |
| 3.1.3 硅酸活化pH值对PAM-PASS絮凝效果的影响 |
| 3.1.4 铝硅摩尔比对PAM-PASS絮凝效果的影响 |
| 3.1.5 氢氧化铝的加入量对PAM-PASS絮凝效果的影响 |
| 3.2 絮凝试验废水水质 |
| 3.2.1 模拟废水 |
| 3.2.2 实际废水水质 |
| 3.3 PAM-PASS絮凝剂稳定性研究 |
| 3.3.1 PAM、PASS及不同配比PAM-PASS稳定性对比 |
| 3.3.2 PAM-PASS分子量对稳定性的影响 |
| 3.4 废水酸度和投量对PAM-PASS除浊效果的影响 |
| 3.4.1 PAM-PASS投量对絮凝效果的影响 |
| 3.4.2 PAM-PASS在不同酸度废水中的絮凝效果 |
| 3.4.3 因子设计法讨论投量和废水酸度的交互关系 |
| 3.4.4 响应面法讨论投量及废水酸度对絮凝效果的影响 |
| 3.5 PAM-PASS在实际废水中絮凝效果研究 |
| 3.5.1 PAM-PASS对实际废水的除浊效果 |
| 3.5.2 PAM-PASS与商品聚氯化铝PAC絮凝性能的对比 |
| 3.5.3 PAM-PASS对实际废水的脱色效果 |
| 3.5.4 PAM-PASS对实际废水的去除COD效果 |
| 本章小结 |
| 4 聚丙烯酰胺-聚硅酸铝(PAM-PASS)的结构分析 |
| 4.1 红外光谱分析 |
| 4.2 PAM-PASS分子键型研究 |
| 4.2.1 电导率测定及键型分析 |
| 4.2.2 PAM、PASS、PAM-PASS热重分析 |
| 4.3 电镜分析 |
| 4.3.1 PASS与PAM-PASS透射电镜分析 |
| 4.3.2 絮体扫描电镜分析 |
| 4.4 X射线衍射分析 |
| 本章小结 |
| 5 结论 |
| 6 展望 |
| 7 参考文献 |
| 8 攻读学位期间发表的论文 |
| 9 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 絮凝剂的概述 |
| 1.2.1 絮凝剂的分类 |
| 1.2.2 絮凝剂的作用机理 |
| 1.2.2.1 压缩双电层作用 |
| 1.2.2.2 吸附电中和作用 |
| 1.2.2.3 吸附架桥作用 |
| 1.2.2.4 卷扫网捕作用 |
| 1.2.3 絮凝剂研究现状 |
| 1.2.3.1 无机絮凝剂 |
| 1.2.3.2 有机高分子絮凝剂 |
| 1.2.3.3 微生物絮凝剂 |
| 1.2.4 聚硅酸絮凝剂的研究进展 |
| 1.2.5 聚硅酸类絮凝剂的发展方向 |
| 1.3 本文研究的目的及主要内容 |
| 第二章 实验条件与方法 |
| 2.1 实验条件 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 活性氧化铝含量的测定 |
| 2.2.2 盐基度的测定 |
| 2.2.3 铁含量的测定 |
| 2.2.4 二氧化硅含量的测定 |
| 2.2.5 COD_(cr)的测定 |
| 第三章 高岭土的活化酸溶和聚合氯化铝铁的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高岭土活化 |
| 3.2.1 高岭土活化前后的XRD分析 |
| 3.2.2 高岭土活化前后的SEM分析 |
| 3.3 高岭土活化及酸溶条件的确定 |
| 3.4 聚合氯化铝铁制备工艺优化 |
| 3.5 聚合氯化铝铁的红外光谱分析 |
| 3.6 结果与分析 |
| 3.6.1 煅烧温度对高岭土溶出率的影响 |
| 3.6.2 煅烧时间对高岭土溶出率的影响 |
| 3.6.3 酸溶温度对溶出率的影响 |
| 3.6.4 酸溶时间对溶出率的影响 |
| 3.6.5 液固比对溶出率的影响 |
| 3.6.6 最佳反应温度的确定 |
| 3.6.7 最佳反应时间的确定 |
| 3.6.8 聚合pH值的确定 |
| 3.6.9 最佳Al/Fe的确定 |
| 3.6.10 聚合氯化铝铁的红外光谱分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 聚硅酸氯化铝铁的制备及表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 碱溶出液和聚硅酸铝铁的制备 |
| 4.3 聚硅酸氯化铝铁的表征分析 |
| 4.3.1 红外光谱分析 |
| 4.3.2 XRD分析 |
| 4.3.3 SEM分析 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.4.1 pH值对制备聚硅酸氯化铝铁的影响 |
| 4.4.2 硅酸浓度对制备聚硅酸氯化铝铁的影响 |
| 4.4.3 Si/(Al+Fe)的比值对聚硅酸氯化铝铁絮凝性能的影响 |
| 4.4.4 反应温度对制备聚硅酸氯化铝铁的影响 |
| 4.4.5 反应时间对制备聚硅酸氯化铝铁的影响 |
| 4.4.6 聚硅酸氯化铝铁的红外光谱分析 |
| 4.4.7 聚硅酸氯化铝铁的XRD分析 |
| 4.4.8 聚硅酸氯化铝铁的SEM分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 聚硅酸铝铁的絮凝实验及形态分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 聚硅酸氯化铝铁的絮凝实验研究 |
| 5.3 聚硅酸氯化铝铁对湘江水的絮凝效果 |
| 5.4 几种常见絮凝剂的絮凝效果比较 |
| 5.5 结果与分析 |
| 5.5.1 絮凝效果随絮凝剂投加量的变化 |
| 5.5.2 絮凝效果随水样pH值的变化 |
| 5.5.3 聚硅酸氯化铝铁絮凝效果随絮凝时间变化的研究 |
| 5.5.4 聚硅酸氯化铝铁对不同浊度水样絮凝效果的研究 |
| 5.5.5 聚硅酸氯化铝铁对湘江水的絮凝效果 |
| 5.5.6 几种常见絮凝剂絮凝效果的比较 |
| 5.6 络合显色反应定量研究铝、铁形态分布 |
| 5.6.1 形态分析原理与标准曲线绘制 |
| 5.6.1.1 测定原理 |
| 5.6.1.2 形态分析的方法与标准曲线的绘制 |
| 5.6.2 形态分布影响因素分析 |
| 5.6.2.1 PSAF絮凝剂pH对形态分布的影响 |
| 5.6.2.2 PSAF混凝剂熟化时间对[Al+Fe]形态分布的影响 |
| 5.7 PSAF絮凝剂中硅的形态分析 |
| 5.7.1 SiO_2标准工作曲线的绘制 |
| 5.7.2 改变pH和活化时间绘制PSi的形态分布曲线 |
| 5.7.3 改变PSAF和PSi的pH和熟化时间比较Si的形态曲线 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A(硕士期间发表的学位论文) |