2022年壳聚糖处理污水中的应用.docx
《2022年壳聚糖处理污水中的应用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年壳聚糖处理污水中的应用.docx(18页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精品学习资源目录摘 要. ABSTRACT.绪论 .11 壳聚糖地结构和性质 .1.1 壳聚糖地结构 . 1.2 壳聚糖地性质 .2 壳聚糖地改性及应用 .2.1 季铵化及应用 2.2 O-酰化和 N-酰化 .2.3. 羧基化反应及应用2.4. 席夫碱反应及应用2.5. 接枝共滚与交联及应用 .3 壳聚糖及其衍生物在水处理中地应用.3.1 在印染废水处理中地应用.3.2 在食品工业废水处理中地讨论与应用.3.3 在造纸废水处理中地应用.3.4 在城市污水处理中地应用.4 试验 .4.1 主要试验仪器与试剂 .4.1.1 主要试验仪器 .4.1.2 试验试剂 .4.2 试验预备4.2.1 配置试
2、验废水 4.2.2 配置试验试剂 4.3 试验步骤与方法 4.3.1 测定废水 COD 值地方法 .4.3.2 COD-Cl- 标准曲线地绘制 .4.3.3 试验步骤 .5 结论 .5.1 壳聚糖处理废水试验 .5.2 丙烯酰胺改性壳聚糖处理废水试验.5.3 壳聚糖与丙烯酰胺改性壳聚糖处理废水试验地总体总结.参考文献 答 谢.欢迎下载精品学习资源壳聚糖处理氯代有机废水技术讨论专业:环境工程姓名:徐茂娟指导老师:刘娟丽摘 要本文表达了壳聚糖地结构、性质,壳聚糖地改性及其应用,及其壳聚糖在水处理中地应用.重点用试验讨论了壳聚糖、丙烯酰胺改性壳聚糖处理兰州某工厂地氯代有机废水地正确PH、正确投加量,
3、及 COD 地最大去除率 .关键字壳聚糖,絮凝剂,含氯废水,絮凝试验ABSTRACTThis paper describes the structure,properties of chitosan,the modification and application of chitosan,and chitosan application in water treatment.Experimental studies focus on use of chitosan, chitosan treatment modified acrylamide a factory in Lanzhou best
4、 of chlorinated organic wastewater PH, optimal dosage, and the maximum COD removal rate.Keywords:Chitosan,Flocculant,Chlorinated water,Flocculation test欢迎下载精品学习资源绪论随着工业地进展,工业废水越来越多,水污染日益加剧,淡水资源日益匮乏,人们地生活和社 会地进展受到不同程度地影响.氯代有机物污染具有广泛性和危害性,已经成为一个全球性地环境问题,引起社会亲密关注 .欧共体公布地污染物黑名单上,卤代物和在环境中可以形成卤代物地物质排在前列,主
5、要包括氯代脂肪烃和芳香烃及其衍生物.在我国,也越来越关注氯代有机物污染,其中对氯仿、氯苯、四氯化碳、邻二氯苯、对二氯苯等制定了严格地排放标准.然而,用传统地水处理方法和药剂来处理废水,处理成效不佳,生产成本较高 ,前期一次性投入较大,并且大多数会产生二次污染.而用壳聚糖及其衍生物处理废水, 可生物降解、安全无毒、无二次污染,是用于废水处理一种成效较好地絮凝剂.1 壳聚糖地结构和性质1.1 壳聚糖地结构壳聚糖是一种从虾、蟹等甲壳类动物地外壳中提出来地高分子化合物,是由甲壳素经过一系列化学处理 -脱乙酰基后得到转化变成地分子量为12-59 万地生物大分子地产物,故又称脱乙酰基甲壳素.壳聚糖又可称为
6、可溶性甲壳质、甲壳胺、脱乙酰几丁质、聚氨基葡萄糖、可溶性甲壳素、几丁聚糖,是由 N-乙酰 -D-氨基葡萄糖单体通过-1,4 糖苷键连接起来地直链状高分子化合物,化学名称为1,4-2- 氨基 -2-脱氧 -B-D- 葡聚糖 ,是无臭,白色或乳白色地粉末或鳞片状固体,在沉淀过程中常形成纤维状.壳聚糖具有 、和 三种构象 ,它地分子链是以螺旋形式存在, -型壳聚糖讨论较多,由于这种构象地壳聚糖存在最多 ,也最易获得 .1.2 壳聚糖地性质壳聚糖是白色无定型、略带珍宝光泽地半透亮地固体,因其原料和制备方法地不同,其分子量从数十万到数百万不等.粗壳聚糖相对分子质量为1.0 105 1.0 106,通常其
7、脱乙酰度为80% 95%;纯洁地壳聚糖为白色或灰白色地半透亮地片状固体.壳聚糖地主要特性有 : 1 化学性质稳固 ,由于分子间地氢键作用,使其呈紧密地晶体结构,不溶于一般有机溶剂和碱、水, 但可溶于部分无机酸(PH6)(如稀盐酸、硝酸等),也可溶于大多数有机酸溶液,但是其不溶于稀地硫酸、磷酸 .壳聚糖分子内含有羟基和氨基等活性基团,化学性质活泼 ,易发生羧基化、水解、交联等反应从而获得新地结构和性能,这样又赐予了其特别地性质,例如吸附性、通透性、成膜性和成纤性、吸湿性和保湿性 .(2) 壳聚糖作为一种自然高分子化合物,是安全无毒、可生物降解、价廉易得、资源丰富,具有优良地生物亲和性和环境相容性
8、.(3) 壳聚糖地溶解性与脱乙酰度、相对分子质量、黏度有关,脱乙酰度越高 ,相对分子质量越小,越易溶于水;相对分子质量越大,黏度越大 .( 4)壳聚糖及其衍生物作为水处理药剂时有絮凝性好、无毒或低毒、吸附螯合才能强、无二次污染等优点 .欢迎下载精品学习资源2 壳聚糖地改性及应用2.1. 季铵化及应用低分子地有机季铵盐是阳离子表面活性剂,为了改善性能 ,后来又进展出了高分子季铵盐.高分子季铵盐作为阳离子表面活性剂、絮凝剂、抗菌剂等,发挥了很多作用 .张亚静【 31】等用氯化三甲基壳聚糖季铵盐作为絮凝剂处理宁波味精厂排出地谷氨酸发酵母液,随着 pH 值地增加而提高 ,相宜地 pH值为 913, C
9、ODCr 去除率在 80%以上 .2.2. O- 酰化和 N-酰化由于壳聚糖分子键上既有羟基又有氨基, 因此酰化反应既可是发生在羟基上生成酯,也可以发生在氨基上生成酰胺.壳聚糖可与有机酸地衍生物如酸酐、酰卤(主要是酰氯)等反应,导入不同分子量地脂肪族或芳香族酰基.反应一般得到 N-酰化产物, O- 酰化产物地生成较困难 .2.3. 羧基化反应及应用氯代烷酸或乙醛酸可以与壳聚糖上地羟基、氨基进行反应,得到相应地羧基化壳聚糖衍生物,其中讨论最多地是羧甲基化反应.羧甲基壳聚糖因其良好地水溶性和绿色环保性,在环保、水处理等领域得 到越来越广泛地应用 .韩蕴华【 28】等讨论了用水溶性羧甲基壳聚糖做絮凝
10、剂对含油漆废水进行处理,取得较好成效.2.4. 席夫碱反应及应用醛酮与壳聚糖上地氨基发生席夫碱反应,生成相应地醛亚胺和酮亚胺多糖.吴根【 29】等用香草醛改性壳聚糖处理洗毛废水,对SS和COD 地去除率分别达到96.33 和 65.8%.2.5. 接枝共滚与交联及应用壳聚糖分子键上地有很多活性基团,可以进行接枝共聚反应 ,也可通过双官能团地醛或酸酐等进行交联,从而改进它们地性能 ,满意特别地需要 .第一是醛基与壳聚糖分子链上地氨基生成席夫碱结构,其次才是醛基与分子链上羟基地反应.常用地交联剂有环氧氯丙烷、戊二醛、环硫氯丙烷等,壳聚糖分子中地活性基团羟基和氨基既是吸附作用地活性中心,又是发生交联
11、反应地活性中心.交联后地壳聚糖和未交联地壳聚糖在吸附性和酸溶性等方面都有所改善.由于交联壳聚糖对金属离子和染料地较好吸附性及挑选性,可作为一种富集分别剂和废水处理剂使用.欢迎下载精品学习资源3 壳聚糖及其衍生物在水处理中地应用壳聚糖在国内外地水环境处理中越来越受到关注,美国主要将其用于给饮用水及水地净化,我国就将其广泛应用于给水及饮用水、工业废水和生活废水地净化 ,有效去除金属离子、 COD 、染料、 N 和 P 等,仍具有抑菌作用 .3.1 在印染废水处理中地应用目前,印染废水地处理技术主要有絮凝法、吸附法 .在絮凝法中 ,传统无机絮凝剂对水溶性染料或分子量较小地染料处理成效往往不能达标;而
12、高分子絮凝剂由于具有投加量少、污泥脱水简单等优点,所以倍受青睐 .林静雯【 30】等讨论用丙烯酰胺与壳聚糖接枝共聚物作为絮凝剂对印染废水絮凝处理 ,并且与壳聚糖地絮凝成效地进行了比较 ,结果说明 ,其絮凝成效明显好于壳聚糖地絮凝成效 ,在pH 值为 5 8范畴内,当丙烯酰胺与壳聚糖接枝共聚物浓度为 100mg/L 时,对印染废水地 COD 去除率分别为最好 .3.2 在食品工业废水处理中地讨论与应用在生产鱼粉时 ,熟鱼压榨出来地液体中含有悬浮地碎鱼肉,虽然经过高速离心,但仍旧含有大量地悬浮蛋白胶体颗粒,假如在 1000份这种悬浮液中加入 35份0.5%壳聚糖地乙酸溶液 ,悬浮物可以凝集分别 ,
13、增加鱼粉地收率 ,并且 COD 地去除率达到 50%以上 .黄慧【 32】等讨论了以壳聚糖作为絮凝剂絮凝沉降粉丝废水 .结果说明 ,絮凝沉降速度快 ,COD 除去率为 86%.而且,在 pH条件为 6.5-8.5时,高浓度比较低浓度地壳聚糖絮凝成效好 ,煮沸废水有利于沉降 .3.3 在造纸废水处理中地应用张亚静【 33】等用氯化三甲基壳聚糖季铵盐作絮凝剂处理造纸废水 ,在pH 值为 8 13时,COD 去除率可达 75%以上 .较高浓度时地絮凝成效优于低浓度时 ,适当延长缓慢搅拌时间 ,能提高絮凝成效;另外 ,壳聚糖季铵盐与阴离子絮凝剂协作使用可使废水COD 进一步降低 .石中亮【 35】等将
14、壳聚糖处理制浆造纸废水,发觉壳聚糖絮凝剂既有较高COD 去除率、又可以避免二次污染 ,有较好地环保成效 .程建华【 34】以壳聚糖、丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵为原料,挑选过硫酸铵亚硫酸氢钠为引发剂, EDTA-2Na 作为金属离子螯合剂,合成了壳聚糖接枝丙烯酰胺二甲基二烯丙基氯化铵絮凝剂,应用于造纸废液处理对COD 去除率达到 52.0%,3.4 在城市污水处理中地应用曾德芳【 36】讨论了壳聚糖复合絮凝剂在不同来源城市生活污水处理中地应用,确定了正确投加量,它与传统地絮凝剂相比,COD 地去除率提高 7% 13%,药剂添加量削减 76%-82%.欢迎下载精品学习资源4 试验4.1 主要试
15、验仪器与试剂4.1.1 主要试验仪器浓硫酸分析纯兰州中联化学试剂有限责任公司氢氧化钠优级纯北京北化精细化学品有限责任公司重铬酸钾优级纯天津市光复精细化工讨论所乙酸分析纯 AR烟台市双双化工有限公司硫酸银分析纯上海中秦化学试剂有限公司硝酸银分析纯上海市建信化工有限公司试剂厂硫酸亚铁铵分析纯天津市百世化工有限公司七水合硫酸亚铁分析纯莱阳市双双化工有限公司酚酞指示剂上海中秦化学试剂有限公司铬酸钾分析纯天津市凯通化学试剂有限公司氯化钠分析纯烟台市双双化工有限公司硝酸铈铵分析纯上海中秦化学试剂有限公司乙醇分析纯烟台市双双化工有限公司丙烯酰胺分析纯上海中秦化学试剂有限公司邻菲啰啉分析纯天津市光复精细化工讨
16、论所仪器设备名称电子分析天平PH 计加热器型号ALT04 DELTA320六联万用电炉生产厂家梅特勒 -托利多仪器(上海)有限公司梅特勒 -托利多仪器(上海)有限公司北京科技永兴仪器有限公司JJ-4 数显六联同步电动搅拌器常州国华电器有限公司搅拌器DJ1-60 电动搅拌机金坛市环保仪器厂金坛市大地自动化仪器厂其他仪器设备:水浴锅,抽滤器,布氏漏斗,500ml ),锥形瓶( 250ml , 500ml ),移液管(500ml 烧杯,玻璃棒,量筒(50ml , 100ml ,1ml , 2ml , 10ml , 25ml , 50ml ), 250 磨口锥形瓶,试剂瓶,冷凝管,胶头滴管,滴定管(酸
17、式滴定管,碱式滴定管),三口烧瓶,容量瓶(100ml ,1000ml ),真空干燥箱,铁架台.4.1.2 试验试剂试剂名称规格生产厂家其他试验用药品:脱乙酰度为95%地壳聚糖:分析纯,脱乙酰度95.0%,粘度 179mpa.s;丙烯酰胺:分析纯 .欢迎下载精品学习资源4.2 试验预备4.2.1 配置试验废水将从兰州某工厂收集地各种废水用500ml 量筒各量取 400ml 置于配液桶中混合,静止12h 使废水分层,分层后地上层清液用于试验.4.2.2 配置试验试剂质量分数 2%地乙酸水溶液:精确量取257.25ml 蒸馏水装入 500ml 烧杯中,再精确量取5ml乙酸,使其混合匀称 .壳聚糖 -
18、乙酸水溶液:用电子分析天平精确称取2g 壳聚糖加入到上述配好地质量分数为2%地乙酸水溶液中,使其完全溶解.重铬酸钾标准溶液(1/2 重铬酸钾 =0.2500mol/L ):用电子分析天平称取12.258g 重铬酸钾置于 250ml 烧杯中,加入蒸馏水使其溶解,然后移液入1000ml 容量瓶中,稀释至标线,摇匀.试亚铁灵指示剂:称取1.458g 邻菲啰啉, 0.695g 七水合硫酸亚铁置于烧杯中,加入蒸馏水使其溶解,然后移液入100ml 容量瓶中,定容摇匀,贮存于棕色试剂瓶中.硫酸亚铁铵标准溶液:称取39.5g 硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入20ml 浓硫酸,冷却后移入 1000ml 容量
19、瓶中,加水稀释至标线,摇匀.临用前,用重铬酸钾标准溶液标定.标定方法:精确吸取10.00ml 重铬酸钾标准溶液于500ml 锥形瓶中,加水稀释至110ml 左右,缓慢加入 30ml 浓硫酸,混匀 .冷却后,加入 3 滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液地颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点.C(硫酸亚铁铵) =( 0.2500*10.00 ) /V式中: C-硫酸亚铁铵标准溶液地浓度;V-硫酸亚铁铵标准溶液滴定时地用量.硫酸 -硫酸银溶液:于 2500ml 浓硫酸中加入 25g 硫酸银 .放置 1-2 天,不时地摇动使其溶解.氯化钠标准溶液:用电子分析天平称取优级纯试剂氯化钠8.2400
20、g 溶于蒸馏水中,置于1000ml 容量瓶中,用水稀释至标线.吸取 10.0ml ,用水定容至 100ml ,此溶液每毫升含0.500mg 氯化物,即此溶液浓度为0.0141mol/L.硝酸银标准溶液:称取2.395g 硝酸银,溶于蒸馏水并稀释至1000ml ,贮存于棕色瓶中 .用氯化钠标准溶液标定其精确浓度,步骤如下:吸取 25.0ml 氯化钠标准溶液置于锥形瓶中,加25ml 蒸馏水 .领取一锥形瓶,加50ml 蒸馏水做空白对比 .各加入 1ml 铬酸钾指示剂,在不断摇动下用硝酸银标准溶液滴定,至砖红色沉淀刚刚显现.铬酸钾指示液:称取5g 铬酸钾溶于少量水中,滴加上述硝酸银至有砖红色沉淀生成
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 聚糖 处理 污水 中的 应用
限制150内