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复合型聚铁絮凝剂在造纸废水中的应用研究

作　者: 苏士安
导　师: 李科林；刘卫海
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 环境科学
关键词: 造纸废水絮凝剂助凝剂协同效应
分类号: X793
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着造纸业的快速发展,造纸业在生产过程中排放出大量的废水,严重危害水生动、植物的生存环境,破坏水资源的利用价值。迄今为止,我国对造纸废水引起的水体污染仍未得到很好的解决,其难点在于造纸废水的成分越来越复杂,而目前没有适宜造纸废水处理的高效混凝剂,造成了造纸废水的处理效率低下。为了有效的处理造纸废水,迫切需要开发更多高效的水处理剂。本文对聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁(PAFC)、聚合硫酸铁(PFS)、复合型聚铁(FPAS)在相同实验条件下处理造纸废水絮凝效果进行比较。研究结果表明,复合型聚铁絮凝剂是一种既具有较强的电中和能力,又具有优异的絮凝性能的复合型高分子混凝剂,其处理效果均超过了目前的主流处理剂,而处理成本仅为同类产品70～80%左右。证明了复合型聚铁是一种比较适合造纸废水的絮凝剂。并且本文以聚丙烯酞胺(PAM)、聚丙酰胺、活性硅酸等助凝剂为研究对象。探讨了协同效应在水处理中的应用,而聚丙烯酞胺与复合型聚铁协同使用效果最好,其出水可达到国家三级排放标准。实验结果表明协同处理法比投加单一的水处理剂更有效更经济。对复合型聚铁处理6组不同浓度的造纸废水时投加量也进行了实验,通过实验确定了复配使用的复合型聚铁和聚丙烯酞胺的在不同浓度时的最佳投药量,对于COD、BOD、SS去除率分别可以达到75%、70%和80%左右,出水可达国家三级排放标准,其处理成本为同类产品的70%左右,实验结果证明复合型聚铁絮凝剂是一种高效价廉的造纸废水处理剂。通过研究pH、投加方式、搅拌强度和时间等因素对处理效果的影响,结果表明,pH、投加方式、搅拌强度和时间是影响复合型聚铁絮凝剂絮凝效果的重要因素。通过实验发现复合型聚铁絮凝剂的最佳pH适用范围在7-10,最佳搅拌方式是将搅拌分为两阶段进行,首先投加FPAS以150r/min的速度搅拌5分钟后,再投加PAM以100r/min的速度搅拌,此条件下的COD和SS去除率分别达到85%和81%左右。最后,针对造纸废水浓度高变化大的特点,综合国内外研究成果和经验,提出了絮凝法与生化法联合处理的方案,并实地研究了复合聚铁絮凝剂和活性污泥相结合对实际造纸废水的处理效果。结果表明复合聚铁絮凝剂和活性污泥相结合对实际造纸废水具有很好的处理效果,而且大大节省了絮凝剂的用量。实验中也对pH对于微生物生存条件的关系以及对废水处理效果影响做了初步的探讨。在pH稳定在7时,经过生化处理的出水COD、SS去除率分别达到96%和95%左右。达到国家二级排放标准。综合研究结果表明,复合型聚铁絮凝剂(FPAS)是一种新型、高效、复合高分子絮凝剂,其与聚丙烯酞胺协同作用可有效治理造纸工业废水。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-33
  1.1 造纸工业废水的来源  11-12
  1.2 造纸废水的处理方法  12-18
    1.2.1 碱回收法  12-13
    1.2.2 酸析法  13
    1.2.3 碱析法  13-14
    1.2.4 膜分离法  14
    1.2.5 絮凝沉淀法  14
    1.2.6 混凝法  14-15
    1.2.7 生化处理法  15-16
    1.2.8 中段废水处理方法  16-17
    1.2.9 白水处理方法  17
    1.2.10 造纸废水治理新技术  17-18
  1.3 水处理剂  18-30
    1.3.1 絮凝剂分类  18-22
    1.3.2 絮凝剂作用机理  22-27
    1.3.3 混凝动力学  27-30
    1.3.4 复合型絮凝剂的改进  30
    1.3.5 絮凝剂效果的影响因素  30
  1.4 前景  30-32
  1.5 本课题的研究目的及内容  32-33
第二章絮凝剂对比和助凝剂筛选  33-40
  2.1 实验废水  33-36
    2.1.1 实验废水来源  33
    2.1.2 实验仪器和试剂  33
    2.1.3 相关的测量方法  33-36
  2.2 絮凝剂对比实验  36-38
    2.2.1 实验目的  37
    2.2.2 原料及试剂  37
    2.2.3 实验方法  37
    2.2.4 结果  37-38
  2.3 助凝剂筛选  38-40
    2.3.1 实验目的  38
    2.3.2 原料及试剂  38-39
    2.3.3 实验方法  39
    2.3.4 结果  39-40
第三章 FPSA投加量实验  40-48
  3.1 引言  40
  3.2 实验目的  40
    3.2.1 原料和试剂  40
  3.3 实验过程  40-47
    3.3.1 实验方法  40-41
    3.3.2 投加量实验  41-47
  3.4 结果和讨论  47-48
第四章絮凝效果的影响因素实验  48-55
  4.1 引言  48
  4.2 实验目的  48
  4.3 原料以及试剂  48
  4.4 实验方法  48-53
    4.4.1 pH值  48-49
    4.4.2 投加方式  49-50
    4.4.3 搅拌强度和搅拌时间  50-53
  4.5 结果与讨论  53-55
第五章絮凝法+生化处理法联合实验  55-59
  5.1 引言  55
  5.2 实验目的  55
  5.3 实验主要仪器  55
  5.4 实验方法  55-57
  5.5 结果与讨论  57-59
第六章结论  59-62
参考文献  62-68
致谢  68-69
附录:攻读学位期间的主要学术成果  69

复合型聚铁絮凝剂在造纸废水中的应用研究

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