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PDA应用于市政污泥脱水的初步研究

作　者: 彭梦君
导　师: 张跃军
学　校: 南京理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 污泥脱水 絮凝剂 阳离子度 特征黏度 含水率 COD 氨氮 正磷酸盐
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本文对高分子絮凝剂在污泥絮凝脱水中的应用进行了研究。采用市售的阳、阴、非离子絮凝剂及阳离子度为10%～30%、特征黏度为8.00～11.5 dL·g-1的实验室自制阳离子絮凝剂PDA,对江苏南京城东污水处理厂污泥（城东污泥）和安徽芜湖朱家桥污水处理厂污泥（芜湖污泥）进行絮凝脱水处理,以絮团大小、滤饼含水率为主要脱水效果指标,CODCr、氨氮和正磷酸盐含量为上清液水质评价指标,结合透过率、浊度和Zeta电位的测定,研究了絮凝剂性质、污泥性质与絮凝脱水效果的关系。结果表明:对于含水率和有机质含量较高的城东污泥,实验室自制30%阳离子度、特征黏度分别为11.5 dL·g-1和10.0 dL·g-1的PDA及市售25%阳离子度的c-625p(12.5 dL·g-1)效果较好,最佳投加量均为60 mg·L-1,滤饼含水率分别为81.78%、82.90%和84.31%;对于含水率和有机质含量较低的芜湖污泥,市售35%阳离子度的c-635p(13.1 dL·g-1)、25%阳离子度的Zetag7650(13.1 dL·g-1)和实验室自制30%阳离子度PDA(11.5 dL·g-1)效果较好,最佳投加量分别为30 mg·L-1、30 mg·L-1和40 mg·L-1,滤饼含水率分别为74.14%、74.75%和75.93%。经阳离子絮凝剂处理后上清液浊度、CODCr、氨氮和正磷酸盐含量随着絮凝剂投加量的增加均先减小、后增大,有一个最小值,透过率先增大、后减小,有一个最大值;Zeta电位随着投加量的增加而增加,均先负后正;最佳絮凝点处,城东污泥上清液的CODCr、氨氮和正磷酸盐含量值分别在33.68～81.40 mg·L-1、14.84～17.84mg·L-1、8.76～12.76 mg·L-1之间,芜湖污泥上清液的这三个指标值分别在27.35～43.76mg·L-1、9.47～14.31 mg·L-1、1.34～3.68 mg·L-1之间。由此说明:对于两种污泥和所选的高分子絮凝剂,就絮凝脱水效果而言,阳离子絮凝剂效果显著,阴离子和非离子絮凝剂不适用。相同阳离子度时,絮凝剂的特征黏度越高,其絮凝脱水效果越好;相近特征黏度时,针对不同泥样,阳离子度要在特定的范围内,才能达到较好的絮凝脱水效果。与市售絮凝剂相比,PDA对于所选两种污泥有着相近的絮凝脱水效果,其中对于城东污泥,PDA的絮凝脱水效果优于所选市售絮凝剂,但对于芜湖污泥,所选市售絮凝剂优于PDA,所得结果为PDA的进一步研发和工业化生产应用提供了理论依据。经所选絮凝剂处理后,除城东污泥的正磷酸盐外,最佳絮凝点处上清液的CODCr、氨氮和正磷酸盐分别满足国家城镇污水处理厂污染物排放的不同标准,可分别采用循环利用或直接排放的方法处置。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
1 绪论  8-20
  1.1 污泥的来源及分类  8
  1.2 污泥的特性和水分存在形式  8-9
  1.3 污泥的成分划分  9-10
  1.4 污泥的处理处置  10-13
    1.4.1 污泥处理  11
    1.4.2 污泥处置  11-12
    1.4.3 污泥调理  12-13
  1.5 化学调理剂应用于污泥脱水的研究进展  13-15
    1.5.1 无机絮凝剂  13
    1.5.2 有机絮凝剂  13-14
    1.5.3 微生物絮凝剂  14
    1.5.4 助凝剂  14-15
  1.6 阳离子絮凝剂在污泥絮凝脱水方面的研究进展  15-18
    1.6.1 阳离子聚丙烯酰胺类污泥脱水剂  15-17
    1.6.2 其它种类阳离子污泥脱水剂  17-18
  1.7 研究问题的提出  18-20
    1.7.1 现有研究存在问题  18
    1.7.2 本研究主要内容及其现实意义  18-20
2 相关原理  20-23
  2.1 絮凝原理  20
  2.2 COD_(Cr)密闭消解—滴定测定法原理  20-21
  2.3 Zeta电位测定原理  21
  2.4 浊度测定原理  21
  2.5 纳氏试剂比色法测定氨氮原理  21-22
  2.6 钼锑抗光度法测定可溶性正磷酸盐的原理  22-23
3 方案设计  23-26
  3.1 预实验  23-24
    3.1.1 水质参数及其测定方法的建立  23
    3.1.2 絮凝剂筛选  23-24
  3.2 污泥絮凝脱水效果系统评价实验  24
  3.3 实验方案图  24-26
4 实验部分  26-61
  4.1 泥样来源、试剂及仪器  26-27
    4.1.1 泥样采集  26-27
    4.1.2 试剂  27
    4.1.3 仪器  27
  4.2 实验步骤  27-32
    4.2.1 水质参数及其测定方法的确立  27-30
    4.2.2 原泥参数测定  30-31
    4.2.3 絮凝剂的筛选  31-32
    4.2.4 污泥絮凝脱水效果系统评价实验  32
  4.3 絮凝剂筛选实验  32-34
    4.3.1 原泥参数汇总  32
    4.3.2 絮凝剂筛选  32-34
  4.4 城东污泥絮凝实验结果与分析  34-47
    4.4.1 污泥絮凝脱水实验结果  34-39
    4.4.2 絮凝实验结果分析  39-47
  4.5 芜湖污泥絮凝实验结果与讨论  47-58
    4.5.1 污泥絮凝脱水实验结果  47-50
    4.5.2 絮凝实验结果分析  50-58
  4.6 问题讨论  58-61
    4.6.1 两种污泥絮凝脱水处理中的共性  58-59
    4.6.2 两种污泥絮凝脱水处理中的差异  59-60
    4.6.3 Zeta电位的测定在絮凝脱水过程中的作用  60-61
5 结论  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-67
附录  67-71

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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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