多烯多胺接枝絮凝剂的制备及对高含氮有机废水的处理研究

摘要

中国面临越来越严重的水环境污染问题，由于技术条件的限制，高含氮有机废水使用常规的工业废水处理方法很难取得明显的效果，尤其在国家越来越严格的废水排放标准的要求下，寻找有效合理的高含氮有机废水处理方法的任务就显得尤为紧迫。本论文在前人研究的基础上，以多烯多胺为接枝基团，聚丙烯酰胺为接枝骨架，制备了三种多烯多胺接枝絮凝剂，并将该絮凝剂用于高含氮有机废水处理，取得了以下研究成果：
　　1、多烯多胺接枝絮凝剂是以聚丙烯酰胺为骨架，多烯多胺为接枝基团，合成的三种絮凝剂，使用红外光谱对絮凝剂进行结构表征，证实了多烯多胺接枝基团以共价键的形式接枝在酰胺基团上。最佳合成条件为：适宜pH值是9.0，适宜温度45℃，适宜反应时间T1是1h，适宜反应时间T2是3h，乙二胺接枝絮凝剂最佳摩尔比是1:1.3:0.67，二乙烯三胺接枝絮凝剂最佳摩尔比是1:1.42:1.38，三乙烯四胺接枝絮凝剂最佳摩尔比是1:4.68:1.65。
　　2、高含氮废水工业处理的难度极大，现在的几种技术都存在一定的缺陷，基于阳离子絮凝剂在处理复杂有机废水的潜在优势，以合成的三种多烯多胺接枝絮凝剂为基础，应用于处理含苯、含烃模拟高含氮有机废水，得到相当的成效，也得到了处理两种模拟废水的最佳条件。处理含苯模拟高含氮有机废水的最佳控制因素：pH值为7.0，静置时间为40min，搅拌速率为250r/min，搅拌时间为6min，乙二胺接枝絮凝剂、二乙烯三胺接枝絮凝剂、三乙烯四胺接枝絮凝剂使用量分别为1.5、1.0、1.5mL，模拟废水COD可达60％以上;处理含烃模拟高含氮有机废水的最佳控制因素：pH值为7.0，静置时间为40min，搅拌速率250r/min，搅拌时间6min，乙二胺接枝絮凝剂、二乙烯三胺接枝絮凝剂、三乙烯四胺接枝絮凝剂使用量分别为2.5、1.5、1.5mL，含烃模拟高含氮有机废水COD去除率可达65%。
　　3、探讨了三种絮凝剂的合成与絮凝作用机理，絮凝剂的合成主要采用曼尼奇反应，其絮凝作用机理主要有双电层机理、粒间架桥机理、电中和作用。

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第一章 绪论

1.1 课题的提出及研究意义

1.2 絮凝剂概论

1.4高含氮有机废水处理技术的研究现状

1.5研究内容及技术路线

第二章 实验装置及研究方法

2.1絮凝剂的制备及简明装置图

2.2接枝率的测定方法

2.3合成絮凝剂红外光谱表征

2.4多烯多胺接枝絮凝剂性能测定方法

2.5多烯多胺接枝絮凝剂性能研究的实验方法

第三章 乙二胺接枝絮凝剂制备及性能研究

3.1试剂及设备

3.2乙二胺接枝絮凝剂的制备

3.3乙二胺接枝絮凝剂最佳制备条件

3.4乙二胺接枝絮凝剂红外光谱表征

3.5乙二胺接枝絮凝剂絮凝性能研究

3.6本章小结

第四章 二乙烯三胺接枝絮凝剂制备及性能研究

4.1试剂及设备

4.2二乙烯三胺接枝絮凝剂的合成

4.3二乙烯三胺接枝絮凝剂最佳合成条件

4.4二乙烯三胺接枝絮凝剂的红外光谱表征

4.5二乙烯三胺接枝絮凝剂性能研究

4.6本章小结

第五章 三乙烯四胺接枝絮凝剂的制备及性能研究

5.1试剂及设备

5.2三乙烯四胺接枝絮凝剂的合成

5.3三乙烯四胺接枝絮凝剂最佳合成条件

5.4三乙烯四胺接枝絮凝剂的红外光谱表征

5.5絮凝剂处理模拟高含氮有机废水的性能研究

5.6 本章小结

第六章 多烯多胺接枝絮凝剂制备机理与絮凝作用机理初探

6.1 多烯多胺接枝絮凝剂合成机理

6.2 多烯多胺接枝絮凝剂对高含氮废水的絮凝机理

6.3絮凝效果影响主要因素

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