用于处理煤矿矿井水的改性秸秆絮凝剂的研制

摘要

煤矿矿井水是一种被污染的地下水资源。对矿井水加以处理，可大大减轻由于矿区地下水资源的过渡抽排而造成的环境资源破坏，具有良好的环境效益；同时处理后的矿井水可不同程度的满足生产生活用水，其经济和社会效益明显。
　　秸秆是一种农业废弃物，材料中富含纤维素和木质素等天然高分子，来源十分广泛将秸秆材料通过适当的处理和改性，作为水处理剂，应用于矿井水处理，具有重要的经济价值。
　　本文以榆林市矿井水为例，采样分析矿井水的理化性质，并以农业废弃物秸秆为原料，加入适量磁种为添加剂，制备3种磁性絮凝剂，对其絮凝性能进行对比。
　　（1）秸秆-聚合硅酸铝铁复合磁性絮凝剂。其复合的最佳反应时间为4h，最佳温度为55℃，复合该絮凝剂的最佳物料比范围为1~1.5:1，而磁种秸秆与磁种的最佳添加比为20:1。该絮凝剂使用的最佳pH值范围为5～9，适宜的温度为15℃～30℃，其絮凝效果最高达到92.3％。沉降实验发现其适宜放入永磁铁时间为3min左右，投加量最佳为0.2mg/L。
　　（2）秸秆阳离子磁性絮凝剂的絮凝。其最佳合成时间为6h，最佳合成温度为80℃，最佳物料比为1:1，秸秆同磁种最佳添加比为20:1。该使用絮凝剂的最佳pH值范围为8~10，最适宜温度为20℃~30℃，其絮凝效果最高能达到89%。其适宜放入永磁铁时间为3min左右，投加量最佳为0.3mg/L。
　　（3）秸秆-丙烯酰胺阳离子改性复合磁性絮凝剂。其最佳合成时间为4h，最佳合成温度为70℃，最佳物料比为3:1，秸秆同磁种最佳添加比为40:3。使用该絮凝剂最佳pH值为6~8，最适宜温度为25℃左右，其絮凝效果最高能达到86%。其适宜放入永磁铁时间为3min左右，投加量最佳为0.3mg/L。
　　（4）将制得的秸秆絮凝剂同市售絮凝剂的去浊速度、絮体密度、整体絮凝效果等方面进行的对比研究。结果表明复合絮凝剂形成的絮体大、密实，沉降速率快，其中以秸秆-聚合硅酸铝铁复合磁性絮凝剂效果最好。

目录

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1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外矿井水水处理研究与发展趋势

1.3 主要研究内容与方法

1.4 技术路线

2 榆林市矿井水特征分析

2.1 榆林市煤矿

2.2 采样点的分布与设置

2.3 水质分析

2.4 分析结果与讨论

2.5 本章小结

3 秸秆-聚合硅酸铝铁复合磁性絮凝剂

3.1 实验设计

3.2 讨论与分析

3.3 本章小结

4 秸秆阳离子改性磁性絮凝剂

4.1 实验设计

4.2 讨论与分析

4.3 本章小结

5 秸秆-丙烯酰胺阳离子改性复合磁性絮凝剂

5.1 实验设计

5.2 讨论与分析

5.3 本章小结

6 絮凝剂絮凝性能比较

6.1 絮体密实度

6.2 去浊率

6.3 本章小结

7 结 论

7.1 结论

7.2 创新点

7.3 不足

致谢

参考文献

附录