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污泥蛋白发泡剂的制备与泡沫性能研究

作　者: 郑浩
导　师: 张卫江
学　校: 天津大学
专　业: 环境化工
关键词: 污泥蛋白发泡剂泡沫性能
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

剩余活性污泥中含有大量可回收利用的物质,这是实现其资源化的物质基础。污泥中的有机物含量呈现高蛋白、低脂肪的特征,经过水解、过滤、浓缩等处理手段可以得到蛋白浓缩液。这种蛋白液的发泡倍数虽然不高,但却具有很好的泡沫稳定性,经进一步加工改善,可以制成性能优良的蛋白发泡剂。本文以蛋白浓缩液及其稀释溶液为研究对象,以Ross-Miles法作为检测泡沫性能的基本方法,先通过单因素实验重点考察蛋白原液的浓度、温度、pH和多种添加剂对蛋白水溶液泡沫性能的影响,再由正交实验对蛋白溶液的配比(蛋白原液的浓度、添加剂的添加量)进行优化,最后由回归正交实验建立蛋白液的泡沫性能与添加剂的添加量之间的回归方程。实验研究发现:温度对蛋白液的起泡能力影响显著,而蛋白原液的浓度则决定了其稀释液的泡沫稳定性,浓度越高,泡沫稳定性越好;在低浓度下,添加微量酸液或碱液,可以明显提高蛋白溶液的泡沫性能,但是添加过量的酸碱就不利于泡沫的稳定性;通过对比可知,硫酸锌、蔗糖和阿拉伯树胶是三种能对蛋白液的泡沫性能起到明显改善作用的物质。再由正交实验可得出,当蛋白原液的体积浓度为10%且阿拉伯树胶、硫酸锌和蔗糖的添加量均为0.3g/300ml时,蛋白溶液的泡沫性能最好。最后,根据回归正交实验建立了蛋白液的泡沫性能与三种添加剂的添加量之间的一次回归方程,经过分析验证,该方程同实际情况拟合得较好。本文着重解决了污泥蛋白液起泡能力不足的问题,并选择合适的添加剂来改善蛋白液的整体泡沫性能,最终得到了性能优良的蛋白发泡剂,为污泥蛋白液的应用打下了良好的基础。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章文献综述  7-24
  1.1 污泥的资源化利用  7-11
    1.1.1 污泥的危害性与有用性  7-8
    1.1.2 污泥的处理与处置  8-9
    1.1.3 污泥的资源化利用途径  9-11
  1.2 污泥蛋白的提取与用途  11-16
    1.2.1 污泥蛋白的提取  11-13
    1.2.2 蛋白质含量的测定方法  13-14
    1.2.3 污泥蛋白的用途  14-16
  1.3 发泡剂与泡沫性能  16-23
    1.3.1 发泡剂及其种类  16
    1.3.2 泡沫的形成与稳定性  16-21
    1.3.3 泡沫性能的评价方法  21-23
  1.4 课题研究的主要内容  23-24
第二章实验方法与步骤  24-37
  2.1 实验试剂与仪器  24-26
  2.2 单因素实验  26-31
    2.2.1 基本理化性质的测定  26-30
    2.2.2 浓度、温度和pH的影响  30
    2.2.3 添加剂的影响  30-31
  2.3 正交实验  31-32
    2.3.1 正交实验介绍  31
    2.3.2 正交实验安排  31-32
  2.4 回归正交实验  32-35
    2.4.1 回归正交实验介绍  32-34
    2.4.2 回归正交实验安排  34-35
  2.5 本章小结  35-37
第三章实验结果与数据处理  37-57
  3.1 基本理化性质  37
  3.2 浓度、温度和pH的影响  37-42
    3.2.1 浓度和温度的影响  37-41
    3.2.2 pH的影响  41-42
  3.3 添加剂的影响  42-47
    3.3.1 无机添加剂的影响  42-44
    3.3.2 有机小分子添加剂的影响  44-45
    3.3.3 有机大分子添加剂的影响  45-47
  3.4 正交实验结果与分析  47-50
    3.4.1 正交实验的结果  47-48
    3.4.2 正交实验的直观分析  48-50
  3.5 回归正交实验结果与分析  50-55
    3.5.1 实验结果  50-51
    3.5.2 回归方程的导出  51-52
    3.5.3 方差分析  52-55
    3.5.4 方程回代  55
  3.6 本章小结  55-57
第四章结论  57-59
参考文献  59-63
参加科研情况说明  63-64
致谢  64

污泥蛋白发泡剂的制备与泡沫性能研究

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