壳聚糖改性絮凝剂絮凝性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

传统的饮用水处理剂, 如铝、铁盐等无机材料, 在使用过程中, 不可避免地会在水体中残留, 从而对人体健康及环境造成危害, 因而研发高效环保的新型水处理剂有着重要的实际意义。

近年来, 兼具有环境友好、可再生、来源广泛, 且完全脱离石油资源等重要特点的天然高分子水处理剂备受关注，其中，壳聚糖是性能最为优异的天然高分子材料之一，具有良好的絮凝性能。此外, 壳聚糖还具有良好的络合作用, 使得其能与水中的过渡金属离子、腐殖酸类物质及表面活性剂等产生络合作用, 实现对水溶性有机污染物的脱除。壳聚糖兼有絮凝、金属离子吸附及水溶性有机物脱除等综合性能。针对这些缺点,采用化学改性的方法制备壳聚糖接枝共聚物，是获得具有良好絮凝性能的壳聚糖絮凝剂的有效途径。

2. 国内外研究现状分析

污泥最大的特点就是含水率高,可达总质量的95%～99%,如果能够高效地脱除污泥中的水分,则可以大大减小污泥的体积,降低管理、运输、处理成本,便于后序处理处置。

用壳聚糖絮凝剂预处理污泥,并将其处理后污泥的脱水性与聚丙烯酰胺相比较发现:当壳聚糖和pam的用量为其自各最佳剂量时,对于活性污泥,可得到大致相当的调理效果,但此时壳聚糖的用量约是pam用量的1.7倍;对于消化污泥,pam可以以比壳聚糖少44.2%的剂量使消化污泥达到更好的脱水效果;对于柠檬酸污泥,壳聚糖的调理可以使离心脱水后的污泥达到更高的含固率,但此时壳聚糖的用量约是pam用量的两倍。

壳聚糖作为弱阳离子型有机高分子聚合物,分子中所带有的羟基和氨基使其在絮凝时兼有静电中和和吸附架桥的作用,可改善污泥的脱水性能。

3. 研究的基本内容与计划

内容：本论文以合成的壳聚糖接枝聚丙烯酰胺共聚物作为新型絮凝剂,以高岭土悬浊液为模拟水样, 通过实验室烧杯实验,研究该絮凝材料的实际絮凝性能, 考察新型絮凝剂投加量和实际絮凝效果与原水温度、浊度的对应关系,探讨絮凝剂投加量的变化规律。

计划：a.以硝酸铈铵为引引发剂，在1%醋酸中使壳聚糖和聚丙烯酰胺在50℃温度下发生接枝聚合反应3h，产物倒入丙酮中得白色沉淀，在用丙酮洗涤产物，并将产物放入真快烘箱干燥至恒重。

b.取一定量产物分别配成不同浓度絮凝剂溶液，并用高岭土配出相同浊度的模拟水样，向水样中投入不同浓度的絮凝剂溶液，检测絮凝剂投加量对絮凝效果的影响。

4. 研究创新点

壳聚糖是一种性能优异的天然高分子材料。

由于糖环上含有氨基,在酸性溶液中易形成阳离子型聚电解质,在水处理中显示出良好的絮凝性能。

因此用壳聚糖进行改性，制成壳聚糖改性絮凝剂为了加强对废水的处理。