改性木粉污泥脱水剂的制备及其应用分析-preparation and application analysis of modified wood flour sludge dehydrating agent.docx

摘要随着工业废水和生活污水的排放量日益增多，城市污泥的产量越来越大，如何有效处理污泥将成为刻不容缓的问题。由于污泥脱水可明显减小污泥体积，污泥脱水剂的研制越来越受到人们的关注。与传统脱水剂相比，天然高分子脱水剂具有无毒、高效、易降解和无二次污染等特点。因此，进一步探索和研究天然高分子脱水剂在污泥处理领域具有重大的意义。本文在已有的天然高分子脱水剂的制备和脱水性能研究基础上，以木粉为原料分别制备了改性木粉阳离子脱水剂和改性木粉两性脱水剂，确定了两种脱水剂的合成工艺流程，对合成工艺参数进行了优化研究，将两种脱水剂进行了污泥脱水实验，通过污泥脱水效果优劣对两种脱水剂性能进行比较。并对两种改性脱水剂的制备机理及脱水机理进行了初步探索，得出以下结论：1、改性木粉阳离子脱水剂的最佳合成工艺参数为，木粉/NaOH（质量比）为2:1，碱化温度50℃，碱化时间30分钟，木粉/醚化剂（质量比）为1.5:1，醚化反应温度40℃，醚化反应时间2小时。阳离子脱水剂处理污泥脱水的最佳脱水条件为，pH=6～7，脱水剂的加入量为2.5g/L，搅拌速度200r/min，搅拌时间10～15min，污泥经处理含水率由96.3%降为88.3%，且脱除水浊度也有所降低。2、改性木粉两性脱水剂的最佳合成工艺参数为，其中羧甲基化反应最佳工艺参数是木粉/氯乙酸（质量比）为1:1，醚化反应温度50℃，醚化反应时间1.5小时；接枝共聚反应最佳工艺参数是引发剂用量为羧甲基化产物重量的3%，木粉/AM为2:5反应时间2小时，反应温度50℃；Mannich反应最佳工艺参数是CGAA（接枝共聚反应产物）/甲醛/二乙烯三胺（二甲胺）为1:0.9:1，甲醛加入后的反应温度50℃，反应时间1小时，二乙烯三胺（二甲胺）加入后反应温度50℃，反应时间3小时。两性脱水剂处理污泥脱水的最佳脱水条件为，pH=5～8，脱水剂的加入量为3g/L，搅拌速度150～250r/min，搅拌时间10min，静置时间6min，污泥经处理含水率由96.3%降为88.8%，且脱除水浊度也有所降低。其中二甲胺型脱水剂效果要好于二乙烯三胺型脱水剂。3、改性木粉阳离子脱水剂和改性木粉两性脱水剂对污泥均有良好的脱水作用。但阳离子脱水剂效果更好一些，而两性脱水剂应用更广泛一些。关键词：污泥脱水、木粉、脱水剂、接枝共聚、MannichAbstractWiththeincreasingnumberofindustrialwastewateranddomesticsewagedischarge,municipalsewagesludgeproductionisgrowing,sohowtodealwiththesludgeeffectivelybecomeapressingissue.Becausethesludgedewateringcansignificantlyreducethesludgevolume,thedevelopmentofthesludgedehydratinggetsmoreandmoreattention.Comparedwiththetraditionaldehydrater,naturalpolymerdehydratingagentisnon-toxic,efficient,easytodegradeandnosecondarypollution.Therefore,furtherexplorationandresearchofnaturalpolymerdehydratingagentisverysignificantinthefieldofsludgetreatment.Onthebasisoftheexistingpreparationofnaturalpolymerdehydratingandresearchingondewateringperformance,twodehydratorwaspreparedbywoodpowderinthisarticle,oneiswoodpowdermodifiedcationicdehydratingagent,theotheriswoodpowdermodificationofamphotericdewateringagent,whoseSynthesisprocessionandparametersaredeterminedandoptimized,andthistwokindsofdehydrationareusedofsludgedewateringexperiment,sothattheperformanceofdehydratingagentiscompared.Thepreparationanddehydrationmechanismofth