鋁灰基絮凝劑的制備及其處理農(nóng)村生活污水應(yīng)用研究

【摘要】：以往人們把鋁灰當(dāng)作廢渣而隨意丟棄，此舉不僅造成鋁資源浪費(fèi)還會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。本文以鋁灰和廢鹽酸為原料，采用酸溶法通過(guò)單因子序貫優(yōu)選試驗(yàn)和正交驗(yàn)證試驗(yàn)，獲取鋁灰基液體絮凝劑聚合氯化鋁(PAC)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)，分別采用鋁粉和生石灰作為調(diào)節(jié)劑對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行性能優(yōu)化，并進(jìn)行對(duì)比分析。再以典型農(nóng)村生活污水為對(duì)象，開(kāi)展了室內(nèi)混凝試驗(yàn)，通過(guò)CODCr、NH_4~+-N、TP、濁度4個(gè)指標(biāo)考察了自制鋁灰基絮凝劑對(duì)農(nóng)村生活污水的處理效果，并與市售PAC進(jìn)行對(duì)比。最終從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境4方面對(duì)鋁灰基絮凝劑制備及應(yīng)用推廣進(jìn)行了效益分析，研究結(jié)果如下： (1)鋁灰基絮凝劑最佳制備工藝條件為m_1:V_1:V_2（鋁灰/g:鹽酸/mL:水/mL）=10:20:40，反應(yīng)時(shí)間85℃，反應(yīng)時(shí)間2.5h，攪拌轉(zhuǎn)速80r·min~(-1)，熟化時(shí)間30h，熟化溫度60℃；在此條件下，制得的產(chǎn)品氧化鋁含量為8.5%，鹽基度為44.8%。各因素對(duì)氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響的大小順序?yàn)椋簃_1:V_1:V_2＞反應(yīng)溫度＞反應(yīng)時(shí)間＞攪拌轉(zhuǎn)速＞熟化時(shí)間＞熟化溫度；各因素對(duì)鹽基度影響的大小順序?yàn)椋簃_1:V_1:V_2＞反應(yīng)溫度＞反應(yīng)時(shí)間＞攪拌速度＞熟化溫度＞熟化時(shí)間。 (2)用鋁粉和生石灰均能有效優(yōu)化鋁灰基絮凝劑的性能，綜合經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及操作等因素，用生石灰作為調(diào)節(jié)劑優(yōu)于鋁粉。 (3)自制鋁灰基絮凝劑對(duì)農(nóng)村生活污水CODCr、NH_4~+-N、TP及濁度去除的最佳投加量在24mg·L~(-1)左右，剩余濃度分別為174.6mg·L~(-1)、13.5mg·L~(-1)、0.75mg·L~(-1)、1.0NTU去除率分別達(dá)到57.5%、14.2%、72.4%及92.2%，在去除率高于市售PAC的情況下，可節(jié)約25%的投藥量，因而具有較好的混凝性能。 (4)鋁灰基絮凝劑的制備在生產(chǎn)實(shí)踐中具有較強(qiáng)的可行性。生產(chǎn)原料容易獲取，反應(yīng)條件溫和；工藝簡(jiǎn)單、流程短、節(jié)能、無(wú)二次污染，可操作性強(qiáng)；原料成本(就地取材)約為99.66元·t~(-1)，低于鋁酸鈣和鋁礬土約49%。 鋁灰制備聚合氯化鋁（PAC）是一條高效的鋁灰資源化利用途徑，但目前產(chǎn)品制備依然存在雜質(zhì)多、分離慢以及效果不及有機(jī)高分子絮凝劑等不足。以后應(yīng)從除雜、縮短分離時(shí)間以及與其他有機(jī)高分子復(fù)配等方面進(jìn)行深入研究。另外，還應(yīng)在混凝處理后剩余鋁濃度測(cè)定、鋁的遷移轉(zhuǎn)化、污泥的處理對(duì)農(nóng)村環(huán)境的影響等方面進(jìn)行進(jìn)一步研究。 【關(guān)鍵詞】：鋁灰 絮凝劑 聚合氯化鋁(PAC) 制備 農(nóng)村生活污水
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：X799.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 鋁灰綜合利用研究進(jìn)展10-11
• 1.1.1 鋁灰來(lái)源及其危害10
• 1.1.2 鋁灰綜合利用研究進(jìn)展10-11
• 1.2 鋁灰制取無(wú)機(jī)高分子絮凝劑研究進(jìn)展11-13
• 1.3 農(nóng)村生活污水及其污染現(xiàn)狀13-14
• 1.4 絮凝劑在農(nóng)村生活污水處理的應(yīng)用14-15
• 1.5 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線15-16
• 1.6 研究特色16-17
• 2 鋁灰基絮凝劑制備試驗(yàn)17-28
• 2.1 材料與方法17-21
• 2.1.1 試驗(yàn)原料與儀器17
• 2.1.2 制備方法17-18
• 2.1.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)18-19
• 2.1.4 分析方法19-21
• 2.2 結(jié)果與討論21-27
• 2.2.1 單因子序貫優(yōu)選試驗(yàn)21-25
• 2.2.2 多因子正交驗(yàn)證試驗(yàn)25-27
• 2.3 小結(jié)27-28
• 3 鋁灰基絮凝劑性能優(yōu)化28-32
• 3.1 材料與方法28-30
• 3.1.1 試驗(yàn)材料28
• 3.1.2 優(yōu)化原理28-29
• 3.1.3 鋁粉調(diào)節(jié)方法29
• 3.1.4 生石灰調(diào)節(jié)方法29-30
• 3.2 結(jié)果與討論30-31
• 3.2.1 鋁灰基絮凝劑性能優(yōu)化結(jié)果30-31
• 3.2.2 絮凝劑調(diào)節(jié)劑性能優(yōu)化對(duì)比31
• 3.3 小結(jié)31-32
• 4 鋁灰基絮凝劑應(yīng)用研究32-45
• 4.1 材料與方法32-37
• 4.1.1 試驗(yàn)材料32
• 4.1.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)32-33
• 4.1.3 檢測(cè)項(xiàng)目33-34
• 4.1.4 分析方法34-37
• 4.1.5 數(shù)據(jù)處理37
• 4.2 結(jié)果與討論37-44
• 4.2.1 廢水水質(zhì)37-38
• 4.2.2 鋁灰基絮凝劑處理農(nóng)村生活污水的混凝效果38-44
• 4.3 小結(jié)44-45
• 5 鋁灰基絮凝劑制備效益分析45-48
• 5.1 技術(shù)可行性分析45
• 5.2 經(jīng)濟(jì)效益分析45-46
• 5.3 社會(huì)與環(huán)境效益分析46-47
• 5.4 小結(jié)47-48
• 6 結(jié)論與建議48-50
• 6.1 結(jié)論48-49
• 6.2 建議49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 作者簡(jiǎn)介及碩士期間發(fā)表/投稿論文54-55
• 致謝55

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