生物質(zhì)絮凝劑的制備及其構(gòu)效關(guān)系研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文生物質(zhì)絮凝劑的制備及其構(gòu)效關(guān)系研究生物質(zhì)絮凝劑的制備及其構(gòu)效關(guān)系研究PreparationStructureactivityRelationshipAnalysisofBioflocculant作者姓名：張廉學(xué)科、專業(yè)：有機(jī)化學(xué)學(xué)號：21407041指導(dǎo)教師：張秀紅完成日期：2017年5月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要近年來，我國工業(yè)化進(jìn)程迅猛發(fā)展，隨之而來

2、的是污水排放量的急劇增加。污泥作為污水處理的產(chǎn)物，其產(chǎn)量也迅速增加。大量的污泥嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，同時也對人類的生存和健康生活帶來了重大威脅；另一方面，污泥里含有的營養(yǎng)元素以及有益的微生物等沒有得到充分利用，也會造成資源上的浪費(fèi)。因此，污染防治與廢物資源化利用是當(dāng)今環(huán)境科學(xué)的發(fā)展趨勢。基于以上分析，本論文提出，利用污泥中的大量微生物來制備生物質(zhì)絮凝劑，這樣不僅拓寬了生物質(zhì)絮凝劑的制備方法，也使得污泥得到了合理利用，同時，所獲得的生物質(zhì)絮

3、凝劑又可以作為污水處理劑來處理各類污水，實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)利用，促進(jìn)了環(huán)境有益生態(tài)循環(huán)。本文探究了不同方法來制備生物質(zhì)絮凝劑，通過比較各絮凝劑的絮凝活性，確定了制備生物質(zhì)絮凝劑的最優(yōu)途徑；進(jìn)一步分析了生物質(zhì)絮凝劑大分子的成分和結(jié)構(gòu)，并將其應(yīng)用于各類廢水的處理當(dāng)中，分析研究其構(gòu)效關(guān)系。最終論文取得了以下研究成果：（1）實(shí)驗(yàn)分別采用了酸溶液提取制備法，堿溶液提取制備法，超聲破碎制備法，微波破碎提取法來提取污泥中的絮凝活性成分，用高嶺土模擬廢水來

4、檢驗(yàn)各絮凝活性，結(jié)果表明酸溶液提取得到的絮凝劑對高嶺土模擬廢水的絮凝率最高能達(dá)到99%以上，其絮凝活性最高。本實(shí)驗(yàn)確定以酸溶液提取制備法來制備生物質(zhì)絮凝劑，考察了提取劑稀鹽酸的濃度和用量對絮凝劑制備的影響，結(jié)果表明30g活性污泥，1.2molL的稀鹽酸用量為100mL時，絮凝率最高。實(shí)驗(yàn)還考察了絮凝條件對絮凝效果的影響，研究表明，投加量為2mL，絮凝體系pH范圍在4.0~11.0之間時，絮凝效果好；同時，當(dāng)調(diào)節(jié)絮凝體系pH值為8，粗絮凝

5、劑的投加量在2.0~10.0mL時，對高嶺土模擬廢水的絮凝率達(dá)到98%以上。（2）對得到的粗絮凝劑進(jìn)行了提純和干燥處理，30g污泥可以制備出0.51g干燥純化的生物質(zhì)絮凝劑。對其主要絮凝活性成分進(jìn)行了分析測定：采用毛細(xì)管電泳對生物質(zhì)絮凝劑進(jìn)行成分分離，結(jié)果顯示絮凝劑中主要含有兩種物質(zhì)；用硫酸苯酚法對多糖含量進(jìn)行了測定，得出總糖含量平均為66.8%（ww）；用考馬斯亮藍(lán)法對蛋白質(zhì)含量進(jìn)行了測定，得出蛋白質(zhì)含量平均為3.2%（ww）。采用掃

6、描電鏡對其進(jìn)行形態(tài)檢測，圖像顯示絮凝劑大分子形態(tài)接近圓形，各顆粒大小相近，而且顆粒與顆粒之間相互黏附在一起。采用紅外光譜法對絮凝劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)分析，結(jié)果顯示絮凝劑分子中可能含有OH、NH、COOC和CONH等官能團(tuán)。（3）將生物質(zhì)絮凝劑分別用于懸浮顆粒物廢水的沉降處理和染料廢水的脫色處理中，同時考察其對油水分離情況和重金屬去除情況；比較了對不同類型廢水的處理差異和最優(yōu)處理條件。數(shù)據(jù)顯示，對300mL懸浮顆粒物廢水，加入粗絮凝劑2mL