改性累托石-殼聚糖復(fù)合絮凝劑的研制與應(yīng)用研究.pdf

1、絮凝是水處理中凈化水質(zhì)的常用手段和方法，但目前常用的傳統(tǒng)絮凝劑聚合三氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)等在水處理中均易產(chǎn)生二次污染，PAC水解后產(chǎn)生的鋁離子通過飲用水進(jìn)入人體會導(dǎo)致貧血、脫發(fā)和大腦癡呆等多種疾病，PAM水解后產(chǎn)生的丙烯酸和有機(jī)胺等有機(jī)污染物同樣危害人體健康。因此，如何研制一種二次污染小、絮凝效果好的新型環(huán)保型水處理絮凝劑是當(dāng)前水處理領(lǐng)域急待解決的重要課題。為此，本課題以湖北價廉豐富的累托石和紅龍蝦殼為主要原料，制備出

2、一種新型高效環(huán)保型水處理絮凝劑，并將其用于典型的給排水處理，取得了較傳統(tǒng)絮凝劑更加環(huán)保、價廉、高效的應(yīng)用效果，其主要研究內(nèi)容和結(jié)果包括： 1，采用新的制備工藝，將天然累托石制備成鋁交聯(lián)型改性累托石絮凝劑，使其對污水中的COD和SS的去除率較天然累托石分別提高了25.3％和35.0％，藥劑成本下降了5％。 2，采用新的制備及清潔生產(chǎn)工藝，將紅龍蝦殼制備成殼聚糖絮凝劑，使其與傳統(tǒng)工藝相比，制備成本下降了19％、總反應(yīng)時間縮短

3、了一半，產(chǎn)率提高了5％，污染負(fù)荷降低了54.3％，噸產(chǎn)品廢物利用值提高了4倍，且主要性能指標(biāo)均達(dá)到美國Sigma公司同類產(chǎn)品的技術(shù)要求。 3，首次提出將改性累托石與殼聚糖復(fù)合用于給排水的絮凝處理，并確定了該復(fù)合絮凝劑的原則性配方與最佳處理工藝，其中給水處理的原則性配方為自來水體積(濁度95±10 NTU)：1％改性累托石體積：0.1％殼聚糖體積=1000：0：0.02；污水處理的原則性配方為污水體積(COD=500±100 mg

4、·L<'-1>)：1％改性累托石體積：0.5％殼聚糖體積=1000：8：0.2。 4，將該絮凝劑用于自來水、石化廢水、造紙廢水、啤酒廢水、油漆廢水、污泥脫水等典型給排水的絮凝處理，無論在在性價比方面還是在環(huán)境友好方面均優(yōu)于傳統(tǒng)絮凝劑，尤其將其用于自來水處理，可使水中鋁離子含量較傳統(tǒng)絮凝劑下降56.25％，使飲用水更加安全環(huán)保。 5，根據(jù)絮凝劑基本理論和改性累托石、殼聚糖的結(jié)構(gòu)特征，對該復(fù)合絮凝劑的絮凝機(jī)理及其特點(diǎn)進(jìn)行了理

5、論分析與研究。研究結(jié)果表明，改性累托石的絮凝吸附性能優(yōu)于天然累托石的原因在于，改性累托石中鋁交聯(lián)劑的“插層作用”導(dǎo)致累托石的層間距擴(kuò)大，使其層間域(Is)進(jìn)一步開放、撐大，從而導(dǎo)致其吸附量和吸附范圍擴(kuò)大、吸附性能更好。殼聚糖因其分子鏈上含有多個羥基(-OH)和氨基(-NH<,2>)、以及它在水中易與H<'+>離子質(zhì)子化成陽離子型聚電解質(zhì)，決定了它在水處理中主要存在三種絮凝機(jī)理：螯合作用、電中和作用和吸附架橋作用，其中螯合作用主要去除水中