絮凝反应中高密度网状絮凝体特性的研究

摘要

絮凝沉淀法是应用最广泛，成本最低的水处理方法之一。为提高混凝效果，经常在水处理中在投加混凝剂的同时投加高分子絮凝剂，使之形成大而密实的絮体，从而得到更好的出水水质。 高分子絮凝剂在水中的絮凝机理主要是吸附架桥机理。混凝剂与高分子絮凝剂在水处理过程中联合投加可以形成一种密度大，具有类凝胶网络结构的高密度网状絮体。这种结构是单独投加方式形成的普通絮体所不具备的。该种高密度网状絮体区别于普通絮体的不同特性在水处理过程中对于出水水质有着特殊影响。 本论文系统地阐明了高密度网状絮体的形成机理，并讨论了高密度网状絮体的特性对出水水质的可能影响。文章针对高密度网状絮体与普通絮体对出水水质的影响，设计了动水实验装置。实验中采用的高分子絮凝剂为PAM。通过对静水实验和动水实验所得数据进行分析，本文从絮体的沉降性能、吸附性能和抗剪切性能三个方面，将高密度网状絮体与普通絮体之间、不同混凝剂形成的高密度网状絮体之间作对比，归纳总结了高密度网状絮体的几点特性： (1)高密度网状絮体有着较强的颗粒粒度和絮凝强度，提高了吸附活性；沉降性能较好，改善污泥压缩性；具有较强的吸附能力，对有机物处理效果好。 (2)高密度网状絮体抗剪性能较差。但铝盐混凝剂形成的高密度网状絮体抗剪能力优于铁盐。 (3)原水泥沙粒径较细时，形成的高密度网状絮体有更好的出水效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提此及工作的意义

1.2国内外研究进展概况

1.2.1絮凝剂的研究与应用现状

1.2.2铝(Ⅲ)及铁(Ⅲ)的凝聚化学

1.2.3絮凝基础理论

1.3本文的主要研究工作

第二章絮凝的工艺、设备及动水实验装置的设计

2.1絮凝工艺

2.2絮凝设备

2.2.1混合设备

2.2.2絮凝反应器

2.3沉淀设备和翼片斜板(finned plate)沉淀池

2.4动水实验装置的设计

2.4.1实验装置各处理单元工艺简介

2.4.2动水实验装置构造和设计参数

第三章高密度网状絮凝体形成的机理

3.1胶体的脱稳和微絮体的形成

3.1.1用水解的金属凝聚剂使亲水胶体脱稳

3.1.2用水解的金属凝聚剂使憎水胶体脱稳

3.2高密度网状絮凝体的形成

3.2.1絮凝过程中的架桥现象

3.2.2高分子絮凝剂在高密度网状絮体形成中的作用

第四章高密度网状絮凝体的特性

4.1沉降特性

4.2吸附特性

4.3抗剪性能

第五章实验

5.1实验目的及设计方案

5.2试验用水及其特性

5.2.1原水中泥沙的颗粒级配

5.2.2原水的有机质含量与pH值

5.2.3原水中泥沙的界面效应

5.2.4原水泥沙的电化学特性

5.3实验设备与材料

5.3.1混凝剂的选择

5.3.2试验仪器及设备

5.3.3数据的测定方法

5.3.4试验方法

第六章数据分析

6.1沉降性能

6.1.1烧杯实验沉降性能研究

6.1.2动水实验沉降性能研究

6.2吸附性能

6.2.1 CODMn的去除

6.2.2UV254的去除

6.3抗剪性能

6.3.1絮体被破坏所受剪力分析

6.3.2不同混凝剂不同投加方式的最佳悬浮层界面高度

6.3.3高密度网状絮体与普通絮体最佳悬浮层界面高度对比

结论与建议

结论

建议

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢