壳聚糖-香草醛化学改性颗粒制备及其对含酚废水的治理开题报告

 2021-08-08 02:00:36

全文总字数:7465字

1. 研究目的与意义

酚类化合物主要来源于煤化工石油化工制药工业塑料工业合成纤维工业等它是一种原生质高度物质,对生物体具有很强的毒性,它可以通过与生物活性体的皮肤粘膜的接触不经过体内肝脏的解毒作用,而是直接进入生命体的血液循环,从而破坏细胞使之丧失活力,其也可以通过口腔侵入人体,造成人体细胞损伤长期接触含有酚类污染物质的水,会引起积累性中毒,即使污染物质的含酚浓度非常低,也会对人体健康造成损伤,比如出现头昏贫血等疾病高浓度的含酚废水能使蛋白质凝固,从而使生物体的组织损伤坏死而低浓度的含酚废水也能使蛋白质变性不仅如此,含酚废水对动物及植物的危害也很大在农田灌溉中,如果误使用了含酚废水,会损伤甚至杀死农作物,对农业发展极为不利

众所周知,我国是工业大国其中重工业更是一直占主要的比重,并且在过去的20年内,重工业依旧保持着快速增长的势头而石油化工煤炭工业等化工产业在重工业中有相当重要的地位但正是这些产业的发展,带来了大量的酚类污染物的排放这些酚类污染不仅影响直接影响人体健康安全,还会对农业发展产生很大的影响农业是国民经济的基础,农业能否健康发展,是决定国民经济全局的重要指标因此对酚类化合物的治理是对国家经济发展大有裨益的研究方向

目前对含酚废水的处理方法主要有溶液萃取法吸附法高级氧化法生物技术法膜分离法焚烧法等本次研究主要采用壳聚糖吸附酚类污染物

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2. 国内外研究现状分析

含酚废水处理现状

目前对含酚废水的主要处理方法有两类,一是物理法,二是高级氧化法

物理法

萃取法

目前络合萃取法和采用离子液体做有机溶剂受到了越来越多的关注

董自斌等采用络合萃取-蒸发-a/o工艺处理癸二酸生产含酚废水,萃取剂由磷酸酯类烷基胺类煤油或柴油等组成,萃取率达到99%

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

采用传统工艺制备改性壳聚糖,反应时间长,制备过程复杂,需用异丙醇、丙酮等多种有机溶剂,这不仅不利于产品提纯,还需要增设回收设备,加大了改性壳聚糖生产成本。本实验选用微波法水/醇媒介改性壳聚糖,工艺简化,反应快,产品质量好。

选用天然醛作为改性壳聚糖的修复物。芳香醛代表物:香草醛,分子式 c8h8o3,分子量 152.14,学名 3-甲氧基-4-羟基苯甲醛,又称香兰素,属香料,广泛用于化妆香精,饮料和食品的增香剂,是无毒、环保醛。

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4. 研究创新点

如今,膜分离技术日益发展,膜分离法处理含酚废水具有很高的分离效率,且处理量很大而壳聚糖是一种具有生物相容性无毒性抑菌性等诸多优良性能的成膜材料,吸附性的壳聚糖微滤(mf)膜和超滤(uf)膜已在废水污染物的分离方面展示出巨大的应用潜力然而,在壳聚糖中存在着分子间氢键的相互作用,导致其结晶度较高,脆性较大,从而限制了它在分离膜中的应用同时, 纯壳聚糖膜在实际应用中也存在着膜的机械性能欠佳脆性较大抗水性较差以及不适于酸性环境等主要问题壳聚糖分子表面含有丰富的羟基氨基等活性基团而易于改性结合本次课题研究,个人认为壳聚糖膜改性技术的研究在未来可以有很大的发展空间改变壳聚糖的化学组成及其表面性质,以便使壳聚糖膜适合废水处理中特定的应用需要

个人认为未来主要工作的方向有:

1.改性后的糖膜可能由于空间结构的改变而导致其降低甚至丧失了原有的高效分离的特点,所以需要研究合理地改性方法,原材料使改性后的糖膜要保持原有的优良性能

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