輻照法制備秸稈陽離子絮凝劑的研究

【摘要】：我國農(nóng)作物秸稈每年產(chǎn)量約為6億噸，資源很豐富，但是大部分都被焚燒，僅有少部分用作工業(yè)生產(chǎn)，利用率很低，這樣不僅給環(huán)境造成了污染，還浪費了寶貴的生物資源。因此，研究如何開發(fā)利用秸稈資源，緩解日益嚴(yán)重的能源危機，對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，具有重大的現(xiàn)實意義。 現(xiàn)代工業(yè)污水處理劑，多是采用傳統(tǒng)的化學(xué)方法合成，且操作困難、成本高、易污染和產(chǎn)污泥量大，因此，生產(chǎn)一種高效、無污染、成本低和易合成的污水處理劑對工業(yè)污水處理十分重要。本實驗利用輻照的方法合成秸稈纖維素—丙烯酰胺陽離子絮凝劑，研究了以60Coγ射線為引發(fā)體系的秸稈纖維素—丙烯酰胺接枝共聚高分子絮凝劑，從溶解機理上探討了纖維素在LiCI/極性溶劑體系中溶解性。對整個反應(yīng)過程中的輻照劑量、LiCI/DMAc溶液濃度、原料—單體的配比等因素進行了研究；并將制備的陽離子絮凝劑應(yīng)用在高嶺土模擬污水處理和稻草漿造紙廢水絮凝劑試驗中。通過對水處理前后的濁度、色度和COD變化進行測試，考察了合成絮凝劑的實際效果。 由此得到結(jié)論：1.秸稈纖維素—丙烯酰胺陽離子絮凝劑最佳合成條件為：丙烯酰胺用量為3g，秸稈纖維素用量為2g，150ml10%的LiCl/DMAc溶液，溶解溫度100℃，輻照劑量9KGy。按照最佳條件合成的接枝共聚物接枝率可達到50%以上。2.高嶺土模擬污水處理上，秸稈纖維素改性陽離子絮凝劑在pH值為5.1、投藥量110mg/L時，絮凝效果最佳，濁度去除率達到63%。3.在廢水的處理上，秸稈纖維素改性陽離子絮凝劑在投藥量110mg/L左右，色度的去除率最高，對色度的去除率效果也最好；pH值為7時，絮凝劑對污水的COD處理效果最好，去除率達到49%；pH值為7時，投藥量100mg/L左右時，絮凝劑對COD的處理效果最好，去除率達到58.7%；投藥量在125mg/L左右時，剩余濁度最低，濁度去除率為65.3%，絮凝效果最好；pH值為7，接枝率為50時，剩余濁度最低，濁度去除率最高，絮凝劑對濁度的去除效果也最好，達到75%；pH值為7，胺化度為43.9%時，剩余濁度最低，濁度去除率68.1%也最高，絮凝劑對濁度的處理效果最好。 【關(guān)鍵詞】：秸稈纖維素 陽離子絮凝劑 造紙廢水
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X703.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 綜述7-17
• 1.1 我國農(nóng)作物秸稈的開發(fā)利用現(xiàn)狀7-9
• 1.1.1 種（養(yǎng)）植業(yè)7-8
• 1.1.2 生物質(zhì)能8
• 1.1.3 工業(yè)原料8-9
• 1.2 秸稈纖維素的改性方法9-13
• 1.2.1 農(nóng)作物纖維素改性的研究發(fā)展9-10
• 1.2.2 秸稈的組成10
• 1.2.3 纖維素10
• 1.2.4 纖維素的活化與溶解10-13
• 1.2.5 纖維素的接枝共聚13
• 1.3 輻射在纖維素接枝共聚中的應(yīng)用13-15
• 1.3.1 輻射源14
• 1.3.2 輻射接枝的主要方法14
• 1.3.3 應(yīng)用14-15
• 1.4 纖維素接枝共聚制備絮凝劑15-17
• 1.4.1 纖維素溶解機理15
• 1.4.2 反應(yīng)機理15-17
• 2 引言17-18
• 2.1 課題立體背景及意義17
• 2.2 研究內(nèi)容17-18
• 3 實驗材料與方法18-23
• 3.1 實驗材料和試劑18
• 3.2 主要實驗儀器和設(shè)備18
• 3.3 實驗方法18-23
• 3.3.1 水稻秸稈–丙烯酰胺陽離子絮凝劑的合成18-19
• 3.3.2 絮凝理論與作用機理（DLVO理論）19
• 3.3.3 水稻秸稈–丙烯酰胺陽離子絮凝劑的定性鑒定及分析19-23
• 4 結(jié)果與分析23-36
• 4.1 各因素對水稻秸稈–丙烯酰胺陽離子絮凝劑接枝率的影響23-25
• 4.1.1 單體（丙烯酰胺）與處理后過秸稈的配比(X)對絮凝劑接枝率的影響..1723
• 4.1.2 LiCl/DMAc溶液濃度（Y）對陽離子絮凝劑接枝率的影響23-24
• 4.1.3 60Coγ射線的輻照劑量(Z)對接枝率的影響24-25
• 4.2 響應(yīng)面分析25-27
• 4.3 紅外光譜分析27-28
• 4.4 電鏡掃描分析28-29
• 4.5 纖維素—丙烯酰胺陽離子絮凝劑絮凝處理性能測試29-36
• 4.5.1 纖維素—丙烯酰胺陽離子絮凝劑的絮凝原理29
• 4.5.2 高嶺土模擬污水處理測試29-30
• 4.5.3 造紙廢水處理效果測試30-36
• 5 討論36-37
• 6 主要結(jié)論37-39
• 參考文獻39-42
• 致謝42-43
• 作者簡介43-44
• 碩士期間發(fā)表的論文44

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