壳聚糖接枝三元共聚阳离子高分子絮凝剂处理垃圾渗滤液的实验研究

摘要

本研究工作是在成功合成了壳聚糖(CTS)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸乙酯季铵盐(SMC)三元接枝共聚阳离子高分子絮凝剂(CAS)的基础上进行的。首先，通过人工高岭土悬浊液的絮凝实验了解CAS的絮凝特性，并通过ξ电位、絮体粒径分布的测定、扫描电镜(SEM)对絮体形态结构的观察，探讨了CAS对人工高岭土悬浊液的絮凝作用机理。然后分别以广州市李坑垃圾渗滤液和中山市老虎坑垃圾渗滤液生化处理出水为研究对象，研究CAS对垃圾渗滤液的絮凝特性，探讨了CAS与PAC复配处理垃圾渗滤液的作用机制。 对于人工高岭土悬浊液，CAS具pH值适用范围广(2～11范围内)、投药量少的特点，在投加量为1mg/L下，可使原始浊度为156NTU的人工高岭土悬浊液的剩余浊度降至5NTU以内；单独投加CAS，对于低浊度(30NTU)的人工高岭土悬浊液除浊效果不佳，但CAS与PAC复配后，便可获得良好的除浊效果。CAS的絮凝作用机理表现为CAS通过某些点位的电中和作用以多点吸附在颗粒上，实现吸附架桥作用。 对于李坑垃圾渗滤液，CAS与PAC复配可在减少两者投加量的同时获得更好的絮凝效果，当CAS与PAC的复配投加量分别为60mg/L和1.5g/L时，可获得COD去除率50[％]以上、色度去除率超过95[％]的絮凝效果。CAS与PAC复配形成的絮体更为密实，具有更好的沉降性能。CAs与PAC复配的作用机制为：PAC在混凝过程中，中和水体中胶体颗粒表面所带负电荷，使胶体脱稳并形成细小的凝聚体。CAS能很好地起到吸附架桥作用，并在沉降过程中，网捕水体中的胶体颗粒。 磷酸铵镁沉淀法(MAP法)对李坑垃圾渗滤液的脱氮效果显著，但沉降过慢，CAS与MAP法复配可发挥两者协同作用，改善MAP的沉降性能、提高脱氮效果，并降低渗滤液中P0<,4><'3>-P的残余量。经7mg/LCAS与Mg<'2+>:PO<,4><'3->:NH<,4><'+>的投配摩尔比为1.2:1:0.9、pH=9.0条件下复配处理后，李坑垃圾渗滤液的剩余NH<,4><'+>-N浓度可降至12mg/L、PO<4,><'3->-P小于10mg/L。CAS、PAC、MAP法三元复配处理李坑垃圾渗滤液，效果显著，达到良好的协同效果：COD去除率达50％以上、脱色率和NH<,4><'+>-N去除率均达到98％以上。 CAS、PAC、MAP法三元复配处理中山老虎坑垃圾渗滤液生化处理出水烧杯实验表明，当CAS、PAC、MgCl<,2>·6H<,2>O和Na<,2>HPO<,4>·12H<,2>O投加量分别为50mg/L、500mg/L、0.94g/L和1.36g/L时，在pH=9.0条件下，可使COD去除率达到65％，降至300mg/L以内；色度和NH<,4><'+>-N去除率分别达到98％和96％以上，分别小于30倍和2mg/L。

目录

文摘

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第一章 绪论

第二章 CAS高分子絮凝剂特性与絮凝作用机理研究

第三章 CAS絮凝处理李坑垃圾渗滤液实验研究

第四章 CAS与MAP法协同处理李坑垃圾渗滤液的实验研究

第五章 CAS混凝处理中山市老虎坑垃圾填埋场渗滤液生化处理出水的实验研究

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的与学位论文相关的学术论文

致谢