新型杀菌性污泥脱水剂的合成与应用研究

摘要

污泥处理常用的方法就是污泥脱水，污泥脱水的目的就是能有效地实现污泥的减量化。脱水前向污泥中投加脱水絮凝剂进行化学调理可以改善污泥的脱水性能。常用的污泥脱水剂的脱水效果较好，但是有的脱水剂的降解产物对环境会造成二次污染。因此改性天然高分子污泥脱水絮凝剂的研究与制备是很有必要的。
　　 本文以甲壳素和三丁基膦、三苯基膦为反应原料，经化学反应制备出季鳞盐改性甲壳素化合物。通过磷含量的计算对合成条件进行优化筛选，并采用红外光谱和磷元素分析检测手段对两种产物的分子结构进行表征，证实季鳞盐接枝到甲壳素上。
　　 通过对浓缩池污泥的脱水实验，和与常用的絮凝剂PAM和PAC的对比实验，研究了两种改性甲壳素产物的脱水性能。结果表明:三丁基膦改性甲壳素的最佳投加量为50 mg/L，滤饼含水率为75.39％，污泥比阻为3.94×1011 m/Kg，毛细吸水时间为23.1s;三苯基膦改性甲壳素的最佳投加量60 mg/L，滤饼含水率为78.52％，污泥比阻为4.07×1011 m/Kg，毛细吸水时间为24.6 s。对比实验结果显示:两种产物的脱水性能均比单独使用PAM和PAC时要好，接近于PAC+PAM混合使用时的效果，三丁基膦改性甲壳素的脱水性能较三苯基膦改性甲壳素的脱水性能要好。
　　 实验采用平皿计数法，通过对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌能力的测定以及与常用杀菌剂四羟甲基硫酸磷(THPS)进行对比来表述两种产物的杀菌性能。实验结果表明:在37℃下杀菌24小时，三丁基膦改性甲壳素对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑制浓度分别为20 mg/L和50 mg/L，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最大杀菌率分别为95％和90％以上;三苯基膦改性甲壳素对大肠杆菌的最小抑制浓度为30mg/L，而对金黄色葡萄球菌的最大杀菌率为80％。对比实验结果显示:产物的杀菌性能虽没有THPS的好，但改性后其杀菌能力明显提高，产物对大肠杆菌的杀菌效果比金黄色葡萄球菌的杀菌效果要好，三丁基膦改性甲壳素的杀菌性能较三苯基膦改性甲壳素的杀菌性能要强。

目录

摘要

Contents

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 污泥脱水絮凝剂

1．2．1 无机污泥脱水絮凝剂

1．2．2 有机污泥脱水絮凝剂

1．2．3 无机-有机复合型污泥脱水絮凝剂

1．2．4 改性天然高分子污泥脱水絮凝剂

1．3 改性甲壳素／壳聚糖絮凝剂的研究现状

1．4 本文研究意义

1．5 研究目标、内容及方法

1．5．1 研究目标

1．5．2 研究内容

1．5．3 研究方法

1．6 论文创新点

第二章 新型杀菌性污泥脱水剂的合成及表征

2．1 实验仪器及实验试剂

2．1．1 实验仪器

2．1．2 实验试剂

2．2 新型杀菌性污泥脱水剂的合成实验

2．2．1 合成技术路线

2．2．2 合成步骤

2．2．3 产物的红外光谱测定

2．2．4 接枝共聚物的磷含量分析

第三章 新型杀菌性污泥脱水剂的脱水性能实验

3．1 脱水性能的测定方法

3．1．1 滤液体积的测定

3．1．2 污泥比阻的测定

3．1．3 滤饼含水率的测定

3．1．4 毛细吸水时间的测定

3．2 污泥脱水性能的实验结果

3．2．1 絮凝剂最佳投加量的实验结果

3．2．2 滤液体积与抽滤时间的关系

3．2．3 滤饼含水率的实验结果

3．2．4 污泥比阻的测定结果

3．2．5 毛细吸水时间的测定结果

第四章 新型杀菌性污泥脱水剂的杀菌性实验

4．1 污泥中常见微生物及危害

4．2 新型污泥脱水剂的杀菌实验

4．2．1 大肠杆菌杀菌实验

4．2．2 金黄色葡萄球菌杀菌实验

4．3 杀菌性实验结果

4．3．1 四种药剂对大肠杆菌的杀菌结果

4．3．2 四种药剂对金黄色葡萄球菌的杀菌结果

4．3．3 两种共聚物的杀菌率与时间的关系

结论

参考文献

攻读学位期间发表的论文

声明

致谢