氨基淀粉-陽(yáng)離子淀粉交聯(lián)共混絮凝劑研究.pdf

1、絮凝法是最經(jīng)濟(jì)有效的水處理方法之一，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良、安全環(huán)保的新型絮凝劑是水處理工作的研究熱點(diǎn)。本課題選用天然高分子玉米淀粉為主要原料，通過(guò)氧化、胺化、陽(yáng)離子化、交聯(lián)等改性手段，制備出一種新型絮凝劑ACATS。通過(guò)單因素和正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探討了氧化淀粉、氨基淀粉和絮凝劑ACATS的制備條件，并采用紅外光譜、掃描電鏡、熱重分析、差示掃描熱分析等手段對(duì)ACATS的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。研究了該絮凝劑對(duì)高嶺土模擬廢水、重金屬Cr(Ⅵ)、生活廢水的絮

2、凝性能和對(duì)活性污泥的脫水性能。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)氧化淀粉的制備條件為：NaClO用量/淀粉干重為1.8 mL/g，反應(yīng)pH=6，反應(yīng)溫度為30℃，反應(yīng)時(shí)間為3 h；氨基淀粉的制備條件為：反應(yīng)溫度為40℃、反應(yīng)pH=6、乙二胺與氧化淀粉的摩爾比為4:1、乙二胺濃度為0.55 mol/L、反應(yīng)溶劑為70%乙醇、反應(yīng)時(shí)間為2 h；絮凝劑ACATS的制備條件為：陽(yáng)離子淀粉與氨基淀粉的質(zhì)量比為5:2，糊化時(shí)間為5 min，p

3、H=9，反應(yīng)溫度為40℃，交聯(lián)劑用量為0.05mL/g，反應(yīng)時(shí)間為2h。絮凝劑ACATS表面粗糙，凹凸不平；ACATS熱解溫度低，熱解范圍寬，熱穩(wěn)定較差。
　　 (2)絮凝劑ACATS投藥量為5 mg/L時(shí)對(duì)高嶺土懸濁液的絮凝效果最佳，上清液透光率達(dá)97.4%。pH、溫度和離子強(qiáng)度對(duì)ACATS絮凝活性的影響較大。體系pH=3條件下，ACATS對(duì)高嶺土懸濁液的絮凝活性最佳，對(duì)應(yīng)zeta電勢(shì)的絕對(duì)值最小。ACATS對(duì)高嶺土懸濁液的絮

4、凝反應(yīng)是放熱的，低溫更有利于絮凝過(guò)程。絮凝體系中Ca2+和Al3+的加入使絮凝效率降低，ACATS絮凝活性越低。絮凝劑ACATS對(duì)Cr(Ⅵ)具有一定的去除效果，用量為7.0 g/L時(shí)，去除率最高，達(dá)到65.5%。
　　 (3)在實(shí)際生活廢水處理中，絮凝劑ACATS用量為66.7 mg/L時(shí)對(duì)懸浮顆粒(SS)的去除效果最佳；用量為75.0 mg/L時(shí)對(duì)化學(xué)需氧量(COD)的去除效果最佳。絮凝時(shí)間對(duì)絮凝效果影響不大。不同絮凝劑的對(duì)比

5、實(shí)驗(yàn)表明：ACATS絮凝效果最佳，其次是Cat St和PAM。
　　 (4)絮凝劑ACATS可改善污泥的脫水性能。絮凝劑投料比和攪拌速度對(duì)活性污泥的脫水性能影響較大，ACATS投料比為0.15%，攪拌速度為30 r/min時(shí)，活性污泥沉降性能和真空過(guò)濾性能最佳。溫度和混合方式對(duì)活性污泥脫水性能的影響相對(duì)較小，較低溫度和攪拌的混合方式更利于改善污泥的絮體性質(zhì)以及沉降過(guò)濾性能。不同絮凝劑的污泥調(diào)理效果比較實(shí)驗(yàn)得出，處理后污泥的沉降性