造紙污泥制備絮凝劑的資源化技術(shù)及應(yīng)用.pdf

1、本論文在參考和總結(jié)國內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，基于造紙污泥對造紙行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的阻礙作用以及對環(huán)境造成的嚴(yán)重的負(fù)面影響，通過合成絮凝劑的方式對造紙污泥進(jìn)行了再利用。本論文將造紙污泥絮凝劑與傳統(tǒng)鋁鹽和鐵鹽進(jìn)行了復(fù)配和復(fù)合，用于模擬地表水、黃河水庫水和模擬染料廢水的處理，探討了合成的絮凝劑對混凝出水水質(zhì)的影響，并探討了在混凝過程中對絮體性能，如絮體大小，絮體強(qiáng)度、恢復(fù)能力和絮體結(jié)構(gòu)密實(shí)程度的影響。將造紙污泥絮凝劑與聚合氯化鐵形成的復(fù)配體系與復(fù)合體

2、系用在混凝-超濾聯(lián)合工藝中，研究在聚合氯化鐵的基礎(chǔ)上投加造紙污泥絮凝劑對超濾膜污染的影響。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　1.通過采用紅外光譜、掃描電鏡、X射線光電子能譜、zeta電位和分子量這幾種方法對合成造紙污泥絮凝劑產(chǎn)品LA進(jìn)行表征，結(jié)果顯示丙烯酰胺單體通過接枝共聚反應(yīng)嫁接到了造紙污泥所含的木質(zhì)素分子上，成功的得到了目標(biāo)產(chǎn)物。
　　2.LA與硫酸鋁(AS)或聚合氯化鋁(PAC)同時(shí)使用時(shí)，分別采取了AS-LA(先投加AS

3、，在投加LA)、LA-AS（先投加LA）、PAC-LA(先投加PAC)和LA-PAC（先投加LA）這幾種投加方式，并將這幾種投加方式分別于單獨(dú)投加AS或PAC進(jìn)行對比。在腐殖酸-高嶺土模擬水樣處理過程中，在原水pH值條件下，無論鋁鹽與LA的投加方式如何，在鋁鹽的基礎(chǔ)上投加LA均能提高濁度和DOC的去除率，絮體大小和生長速率也能顯著增大。由于LA在混凝過程中發(fā)揮著重要的電中和和吸附作用，使絮體的恢復(fù)性明顯增強(qiáng)，又由于LA的長鏈結(jié)構(gòu)起到架橋

4、作用，使生成的粒徑較大的絮體的強(qiáng)度并無明顯增強(qiáng)。
　　3.通過對不同初始pH值條件下LA對AS和PAC混凝效果的影響的研究，在pH=4-9范圍內(nèi)，LA能增強(qiáng)AS和PAC對濁度和DOC的去除。LA的投加能顯著增大AS和PAC生成絮體的粒徑、生長速率和恢復(fù)性能，混凝劑對于這三個(gè)絮體性能指標(biāo)的大小規(guī)律是Al-LA＞LA-Al＞Al。一般來說，絮體在酸性條件下恢復(fù)性能較好，但絮體結(jié)構(gòu)膠松散。對于所有的投加方式，生成的絮體在pH=7條件下強(qiáng)

5、度最小，并且當(dāng)剪切力增加時(shí)更容易破碎。粒徑大的絮體分形維數(shù)較小，這幾種混凝劑于分型維數(shù)大小的規(guī)律是Al＞LA-Al＞Al-LA。
　　4.對于聚合氯化鐵(PFC)與LA共同使用在黃河水庫水樣的混凝-超濾工藝中時(shí)，探討了復(fù)配體系PFC-LA（先投加PFC，后投加LA）、復(fù)合體系PFCLA（PFC與LA先混合再投加）和單獨(dú)投加PFC對絮體性能和膜污染的影響。結(jié)果顯示，混凝水樣初始pH值在5-8范圍內(nèi)，在PFC的基礎(chǔ)上投加LA，會(huì)提高濁

6、度和DOC的去除率。在最優(yōu)混凝初始pH條件下(pH=6)，PFC-LA生成的絮體性能最優(yōu):絮體粒徑大，生長速率快，較強(qiáng)的強(qiáng)度和恢復(fù)性能，絮體結(jié)構(gòu)密實(shí)。PFCLA次之，PFC絮體的性能最差。
　　5.PFC-LA膜通量減少最小，即生成的絮體對超濾膜的膜污染程度最輕，PFCLA和PFC膜污染程度相近。超濾反沖洗后膜不能完全恢復(fù)，進(jìn)行二次超濾后的膜通量比初次超濾膜通量小。對于PFC來說，與無破碎過程的混凝水樣相比，破碎再生后的水樣使膜污

7、染程度加重，而且長時(shí)間剪切減小膜通量。而對于PFC-LA和PFCLA，絮體破碎再生后和破碎時(shí)間長短對膜污染程度影響不大。
　　6.通過對染料廢水混凝處理過程中的脫色率和絮體性能的研究，對比分析了單獨(dú)投加PFC、PFC與LA復(fù)配PFC-LA和LA二次投加PFC+LA這三種投加方式之間的區(qū)別和不同的作用機(jī)理。結(jié)果顯示，PFC對分散黃和活性翠蘭染料廢水具有較好的脫色率，投加LA使色度去除率稍有升高。絮體生成后施加剪切力會(huì)使去除率顯著降低

8、。以PFC為混凝劑，絮體破碎后再二次投加LA對混凝效果有明顯的積極作用。
　　7.與單獨(dú)投加PFC相比，復(fù)配體系PFC-LA產(chǎn)生絮體較大，生長速率較快。然而由于LA的長鏈狀分子結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出架橋作用，使產(chǎn)生的絮體結(jié)構(gòu)相對較松散。對于分散黃染料廢水，PFC-LA生成的絮體強(qiáng)度較PFC弱，對活性翠蘭則相反。而且隨水力剪切增大，絮體強(qiáng)度變?nèi)?。投加LA顯著改善絮體恢復(fù)性能和再生速率，三種投加方式的大小規(guī)律為PFC+LA＞PFC-LA＞PFC。