双氰胺—甲醛复合絮凝剂的合成及其处理焦化废水的研究

摘要

焦化废水中多环芳烃不但难以降解，而且通常还是强致癌物质，对环境造成严重污染的同时也直接威胁到人类健康，国内焦化废水主要采用以活性污泥法为主的生物技术处理，但经生化处理后废水中COD、氨氮往往高于国家标准。
　　 本文为解决生化处理后的焦化废水仍达不到国家排放标准的问题，首先以双氰胺、甲醛为主要原料，氯化铵为催化剂，采用“两步法”合成工艺，即催化剂分批加入，合成了1号絮凝剂，实验结果表明:分批加入催化剂可有效控制反应升温速率;对合成条件进行优化，最佳合成工艺条件为双氰胺、甲醛、氯化铵的投加摩尔比为1∶1.75∶0.76、聚合温度80℃、反应时间3h。
　　 其次加入丙烯酰胺合成了2号复合絮凝剂，并对合成工艺进行了优化，得出合成2号絮凝剂的最佳条件为双氰胺、甲醛、氯化铵、丙烯酰的投加摩尔比为1∶2∶0.75∶0.25、聚合温度80℃、反应时间3h。红外表征表明所制复合絮凝剂中含有大量胺盐基，这些胺盐基使絮凝剂带正电荷，从而在絮凝过程中具有吸附及中和作用，达到降解废水污染因子的目的。
　　 最后，确定了处理实际焦化废水的最佳工艺条件，1号絮凝剂在投加量为3mL/L、pH为7时，处理废水絮凝效果最佳，COD去除率、脱色率分别为78.9％、92.5％;2号复合絮凝剂在投加量2mL/L、pH为7时，处理废水絮凝效果最佳，COD去除率、脱色率分别为83.5％、96.7％。2号复合絮凝剂絮凝性能优于1号絮凝剂。废水经处理后均达到国家排放标准。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 焦化废水处理现状

1．2．1 一级处理

1．2．2 二级处理

1．2．3 焦化废水的深度处理

1．2．4 小结

1．3 双氰胺-甲醛絮凝剂的研究进展

1．3．1 双氰胺-甲醛絮凝剂的产生和发展

1．3．2 双氰胺-甲醛絮凝剂的合成机理及生产工艺

1．4 选题的目的、研究内容及创新之处

1．4．1 选题目的

1．4．2 研究内容

1．4．3 创新之处

第2章 实验药品及研究方法

2．1 实验药品及仪器

2．1．1 实验试剂

2．1．2 实验仪器

2．2 实验检测及数据处理方法

2．2．1 实验检测方法

第3章 双氰胺-甲醛絮凝剂的合成

3．1 引言

3．2 合成方法

3．3 絮凝方法

3．4 单因素实验

3．4．1 催化剂的投加方式对升温速率的影响

3．4．2 甲醛用量对产品的影响

3．4．3 催化剂用量对产品的影响

3．4．4 聚合温度对产品的影响

3．4．5 反应时间内对产品的影响

3．5 正交实验

3．5．1 正交实验的因素水平设计

3．5．2 正交实验结果及分析

3．5．3 最佳工艺条件验证实验

3．6 小结

第4章 丙烯酰胺-双氰胺-甲醛复合絮凝剂的合成

4．1 引言

4．2 合成原理

4．3 合成方法

4．4 絮凝方法

4．5 单因素实验

4．5．1 甲醛的投加量对产品性能的影响

4．5．2 催化剂的投加量对产品性能的影响

4．5．3 丙烯酰胺的投加量对产品性能的影响

4．5．4 聚合温度对产品性能的影响

4．5．5 反应时间对产品性能的影响

4．6 正交实验

4．6．1 正交实验的因素水平设计

4．6．2 正交实验结果及分析

4．6．3 最佳工艺条件验证实验

4．7 复合絮凝剂的红外光谱分析

4．8 小结

第5章 絮凝剂处理焦化废水的工艺研究

5．1 引言

5．2 焦化废水来源及水质

5．3 絮凝方法

5．4 絮凝处理废水实验

5．4．1 絮凝剂投加量对废水COD及色度去除率的影响

5．4．2 pH对废水COD及色度去除率的影响

5．5 小结

第6章 结论与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果