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聚铁类无机高分子复合絮凝剂的制备及在高浓度淀粉废水处理中的应用

作　者: 王艳
导　师: 王荣民
学　校: 西北师范大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 聚合硫酸铁聚合氯化铁钠化膨润土高浓度淀粉废水废水处理填料生物处理技术
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 202次
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内容摘要

目前,地表水污染对于发展中国家来说是一个非常严峻的问题。含有高浓度有机污染物的工业及生活污水任意排放到河流、湖泊中,这些问题在亚洲国家如:中国、泰国、韩国等国尤为突出。我国淀粉生产企业非常多,淀粉是一种重要的工业原料,广泛应用于食品、化工、纺织、医药等多种行业。淀粉在加工过程中会产生大量的高浓度酸性有机废水,污染十分严重。对于高浓度淀粉废水水处理技术来说,厌氧法是一种很有效的处理方法。但是,为了维持厌氧生物反应器的正常运行,废水的COD浓度一般应该不高于5000 mg/L。对于一些COD值过高的有机废水,在进行生物法处理之前要对它进行预处理,典型方法如絮凝法。絮凝法是一种有效的处理高浓度有机废水的方法,典型的絮凝剂有“有机高分子絮凝剂”、“无机高分子絮凝剂”及“复合高分子絮凝剂”。本文制备了不同系列的聚铁絮凝剂,并将其应用于高浓度马铃薯淀粉废水的预处理。全文共分四章:第一章在总结了淀粉废水污染现状的基础上,对淀粉废水的处理技术进行了概括,重点综述了絮凝剂的研究进展。第二章,在制备聚合硫酸铁的过程中加入钠化膨润土,首次成功制备了膨润土复合聚合硫酸铁絮凝剂(PBa,PBb),通过FT-IR、TG/DTA、XRD、EDS对其结构进行了表征,运用SEM和粒度分析对其和原料膨润土的表观形貌和粒度进行了分析。在弱酸性条件下,絮凝剂PBa对于马铃薯淀粉废水的COD去除率最高达68.8%,COD去除值最大达4738 mg/L,脱色率达到90%以上;絮凝剂PBb对于马铃薯淀粉废水的COD去除率最高达46.4%,COD去除值最大达4070 mg/L,脱色率在80%以上。第三章,制备了聚合氯化铁及膨润土复合聚合氯化铁絮凝剂,并考察了絮凝剂投加量、pH以及助凝剂对其处理淀粉废水效果的影响。在弱酸性条件下,絮凝剂PFC对马铃薯淀粉废水COD去除率最高达53%,COD去除值最大达3393 mg/L,脱色率达90%以上;絮凝剂PFC-Bent的上清液(PFC-Bent-S)对马铃薯淀粉废水的COD去除率为60.7%,COD去除值为4384 mg/L,脱色率为93.8%;絮凝剂PFC-Bent的浑浊液(PFC-Bent-H)对马铃薯淀粉废水的COD去除率为64.4%,COD去除值为4650 mg/L,脱色率均约在90%以上。第四章,在“一体式高浓度有机废水生物反应器”的好氧室添加无机高分子废石作为微生物填料,系统稳定运行2个月,实验结果证明,当温度在25～35°C范围,pH值为5.0～7.5,进水COD浓度在2281～5909 mg/L,出水COD平均浓度为761 mg/L,COD平均去除率为81%。总之,复合聚铁絮凝剂当应用于淀粉废水处理时,COD去除值高,除臭、除浊性能好,是一种新型的水处理剂,同时为环境友好、资源丰富且廉价的膨润土开拓了更为广阔的应用空间。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章淀粉废水处理技术及絮凝剂的研究进展  10-38
  第1节淀粉废水处理技术概述  10-21
    1.1.1 淀粉废水概述  10-11
    1.1.2 淀粉废水处理技术现状  11-19
    1.1.3 淀粉废水处理中存在的问题及展望  19-21
  第2节絮凝剂的研究新进展  21-32
    1.2.1 絮凝剂的研制与应用概况  21-28
    1.2.2 絮凝剂的作用机理  28-31
    1.2.3 絮凝剂的结构特点  31
    1.2.4 课题研究目的与意义  31-32
  参考文献  32-38
第2章膨润土复合聚合硫酸铁絮凝剂的制备及其絮凝性能  38-60
  2.1 引言  38-39
  2.2 实验部分  39-41
  2.3 结果与讨论  41-58
  2.4 结论  58
  参考文献  58-60
第3章聚合氯化铁及膨润土复合聚合氯化铁絮凝剂的制备及絮凝性能  60-78
  3.1 引言  60-61
  3.2 实验部分  61-62
  3.3 结果与讨论  62-75
  3.4 结论  75-76
  参考文献  76-78
第4章变质岩填料在生物法处理高浓度淀粉废水中的作用研究  78-87
  4.1 引言  78-79
  4.2 实验部分  79-80
  4.3 结果与讨论  80-84
  4.4 不同填料对好氧室处理废水能力的影响  84-85
  4.5 结论  85
  参考文献  85-87
硕士期间发表的论文目录  87-88
致谢  88

聚铁类无机高分子复合絮凝剂的制备及在高浓度淀粉废水处理中的应用

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