絮凝剂对马铃薯淀粉生产废水中COD去除的研究

论文摘要

我国是马铃薯生产大国,世界上有1/3的马铃薯产于中国和印度。在我国,马铃薯作为原料进行工业加工的占10%左右,但这其中的70%被加工成了马铃薯淀粉。现在一直困扰马铃薯工业的就是其污染问题,其排放的污水化学需氧量（Chemical Oxygen Demand;COD）超过30000mg/L,是一般方法难于治理的有机废水。絮凝是一种常用的处理污水的方法,本研究的目的就是要找到一种合适的絮凝剂和絮凝的最适条件来处理马铃薯淀粉生产过程中产生的废水。首先,本研究改进了测量COD的方法,并将新方法成功应用于接下来的实验。该方法采用开管消解、分光光度计测量,整个过程耗时不足1h。其次,本研究应用预干燥法在实验室条件下以3-氯-2羟丙基二乙基氯化铵（CHPTMA）为醚化剂制备了取代度为0.2842的季铵型阳离子淀粉。第三,本研究确定阳离子淀粉与氯化钙以质量比6:1复配时絮凝效果最好,并经过正交优化实验优化絮凝条件,得出在混凝剂投加量800mg/L,pH为5,搅拌时间为7min,沉降时间不少于40min时COD去除率可达65.8%,超过曾做过的所有组合。最后,本研究探讨了短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）的絮凝作用,确定了其产生的絮凝活性物质是被分泌到细胞外的。在采用微生物絮凝剂处理污水的过程中,确定了微生物的培养时间,微生物絮凝剂投入量,pH,Ca2+加入量能影响COD的去除效果。最适的培养时间为16h,最适的投入量为5mL/L,最适pH为5.0,最适氯化钙的加入量为0.6mg/L。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 马铃薯的主要成分
• 1.1.2 马铃薯淀粉工业污染现状
• 1.2 絮凝作用的概述
• 1.2.1 絮凝机理
• 1.2.2 影响絮凝的因素
• 1.2.3 絮凝剂
• 1.3 马铃薯淀粉生产废水的处理方法
• 1.3.1 物理方法
• 1.3.2 化学絮凝法
• 1.3.3 生物处理法
• 1.4 课题来源及研究的意义
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 本研究的意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验所需药品
• 2.1.2 实验所需试剂和溶液的配制
• 2.1.3 实验所需的仪器设备
• 2.1.4 马铃薯废水的来源
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 相关公式与计算
• 2.2.2 COD 测量方法的改进
• 2.2.3 改性阳离子淀粉絮凝剂的制备
• 2.2.4 化学絮凝剂处理马铃薯废水的研究
• 2.2.5 微生物絮凝处理马铃薯废水的研究
• 第3章 实验结果与讨论
• 3.1 高效的COD 测量方法的建立结果
• 3.1.1 开管消解最适温度的确定
• 3.1.2 开管消解最适时间的确定
• 3.1.3 COD 测量曲线的确定
• 3.2 改性阳离子淀粉的制备结果
• 3.3 化学絮凝法的建立
• 3.3.1 阳离子淀粉取代度的确定
• 3.3.2 化学絮凝剂的粗筛
• 3.3.3 絮凝剂投入量的确定
• 3.3.4 助凝剂投入量的确定
• 3.3.5 混凝剂投入量的确定
• 3.3.6 废水初始pH 值的确定
• 3.3.7 搅拌时间的确定
• 3.3.8 沉降时间的确定
• 3.3.9 絮凝反应条件的正交优化
• 3.4 微生物絮凝法的建立
• 3.4.1 絮凝活性组分分布的确定
• 3.4.2 培养时间的确定
• 3.4.3 发酵上清液投入量的确定
• 2+投入量的确定'>3.4.4 Ca²⁺投入量的确定
• 3.4.5 废水初始pH 的确定
• 3.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢