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改性壳聚糖絮凝剂改善污泥脱水性能的研究

作　者: 孙肖
导　师: 祁佩时
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 环境科学与工程
关键词: 羧甲基壳聚糖 改性壳聚糖 污泥脱水 接枝共聚
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 138次
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内容摘要


污水处理中会产生大量的高含水率污泥,导致污泥有很大的体积,这就给后续处理与处置带来了困难。因此,提高污泥的脱水率,减少污泥体积,将会大大提高对污泥的处置能力。向污泥中投加化学絮凝剂是当今普遍采用的污泥调理方法。现在最常用的污泥脱水剂是聚丙烯酰胺类,虽然产生的脱水效果较好并且应用广泛,但是它的降解产物和单体对环境及人体健康都有一定程度的危害。天然高分子化合物壳聚糖经过改性后生成具有生物相容性、易生物降解、水溶性好的羧甲基壳聚糖,成为新型的绿色絮凝剂,但因价格较贵而限制了应用。因此,人们在积极开发经济和环境友好的新型絮凝剂。本文主要研究的是羧甲基壳聚糖絮凝剂和羧甲基壳聚糖-丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵接枝共聚物对污泥脱水性能的影响。通过污泥比阻和滤饼含水率的测定,对羧甲基壳聚糖、聚丙烯酰胺和共聚物调理后的污泥脱水性能进行比较。并且将羧甲基壳聚糖与聚合氯化铝、聚丙烯酰胺分别复合,研究了复合絮凝剂的脱水性能。在实验条件下,当羧甲基壳聚糖的投加量为3.98kg/t干污泥时,滤饼含水率可达到最小值87%,当投加量为5.58kg/t干污泥时,污泥最小比阻降低91%;聚丙烯酰胺的投加量为6.04kg/t干污泥时,滤饼最小含水率为93%,污泥最小比阻降低68%;共聚物的投加量为4.05kg/t干污泥时,滤饼最小含水率为84%,污泥最小比阻可降低89.5%。可以看出,羧甲基壳聚糖和接枝共聚物的絮凝脱水效果好于聚丙烯酰胺。当羧甲基壳聚糖与聚合氯化铝复合使用时,效果好于单一絮凝剂,同时好于聚丙烯酰胺和聚合氯化铝复合使用的效果。当羧甲基壳聚糖和聚丙烯酰胺复合使用时,其污泥脱水效果与单独使用时相当。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-23
  1.1 研究目的与意义  9-10
  1.2 污泥的基本情况  10-12
    1.2.1 污泥的分类  10
    1.2.2 污泥的性质  10-11
    1.2.3 污泥中水分存在形式  11-12
  1.3 污泥脱水调理  12-19
    1.3.1 污泥结构及其脱水性能  12-13
    1.3.2 污泥调理  13-14
    1.3.3 污泥机械脱水  14
    1.3.4 影响污泥脱水性能的因素  14-16
    1.3.5 污泥化学调理理论  16-19
  1.4 羧甲基壳聚糖的基本情况  19-21
    1.4.1 羧甲基壳聚糖的制备及性质  19-20
    1.4.2 羧甲基壳聚糖的应用  20-21
  1.5 研究主要内容  21-23
第2章 实验设计  23-27
  2.1 研究方法  23
  2.2 实验原理  23-24
  2.3 实验仪器及材料  24-25
    2.3.1 实验装置  24
    2.3.2 实验药品  24-25
    2.3.3 实验仪器  25
    2.3.4 实验污泥  25
  2.4 实验步骤  25-26
  2.5 分析方法  26-27
第3章 羧甲基壳聚糖絮凝剂对污泥脱水性能的研究  27-33
  3.1 PAM对污泥脱水性能的影响  27-29
    3.1.1 PAM溶液的配制  27
    3.1.2 PAM污泥絮凝脱水实验现象  27-28
    3.1.3 数据及分析  28-29
  3.2 CMCTS对污泥脱水性能的影响  29-31
    3.2.1 CMCTS溶液的配制  29
    3.2.2 CMCTS污泥絮凝脱水实验现象.  29
    3.2.3 数据及分析  29-31
  3.3 两种絮凝剂的比较  31-32
  3.4 本章小结  32-33
第4章 复合絮凝剂对污泥脱水性能的影响  33-45
  4.1 复合絮凝剂对污泥调理的概述  33-34
  4.2 CMCTS与PAC的复合  34-40
    4.2.1 实验数据  34-38
    4.2.2 CMCTS不同投加量间的比较  38-39
    4.2.3 结果讨论与分析  39-40
  4.3 PAM与PAC的复合  40-42
  4.4 CMCTS与PAM的复合  42-44
    4.4.1 实验数据  42-44
    4.4.2 结果与分析  44
  4.5 本章小结  44-45
第5章 PCMCTS-AM-DMDAAC接枝共聚物的研究  45-52
  5.1 聚合反应相关理论  45-47
    5.1.1 聚合物的分类  45
    5.1.2 反应方式  45-46
    5.1.3 自由基反应的理论  46-47
  5.2 PCMCTS-AM-DMDAAC接枝共聚物的制备  47-49
    5.2.1 CMCTS接枝反应机理  47-48
    5.2.2 共聚物的制备  48-49
  5.3 PCMCTS-AM-DMDAAC接枝共聚物污泥脱水性能的研究  49-51
    5.3.1 污泥絮凝脱水实验现象  49
    5.3.2 数据及分析  49-50
    5.3.3 PCAD与CMCTS、复合絮凝剂的比较  50-51
  5.4 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-57
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果  57-59
致谢  59

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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