论文总字数：23394字

摘 要

纺织行业是我国的传统行业。由于技术和设备落后，再加上生产量巨大，使得我国纺织行业排污量巨大。其中的印染废水种类多，水中成分复杂，污染物毒性高，因可生化性差而难处理。亚甲基蓝（methylene blue，简写为MB），是一种芳香族典型的阳离子染料，是印染废水中的一种重要污染物且是色度和COD的重要贡献物质。

本文探究了聚硅酸铝锌的合成条件及其处理亚甲基蓝模拟废水的最佳条件。通过单因素法研究不同的合成条件对混凝剂效果的影响，用浊度去除率表示混凝效果。由实验结果得出最佳合成条件为：n(Al Zn)/n(Si)为2，n(Al)/n(Zn)为1，合成pH为2.68，搅拌时间为1.5h。在最佳条件合成聚硅酸铝锌，并通过单因素法研究不同的混凝条件对亚甲基蓝去除率的影响，用紫外分光光度法测定。由实验结果得出最佳混凝条件为：废水pH为8-10，搅拌时间为10min，搅拌速度在40r/min到110r/min，静置时间10min，5mL/100mL投加量，最佳效果为93.6%。

关键词：废水处理 亚甲基蓝废水 聚硅酸铝锌 混凝法

Study on Synthesis of Polysilicate Aluminium Zinc Coagulant and Its Application in Treatment of Simulated Methylene Blue Wastewater

Abstract

Textile industry is our national traditional industry. China's textile industry has a huge amount of sewage discharge due to backward technology and equipment, coupled with huge production. There are many kinds of dyeing wastewater, of which the component is multiple, and the toxicity of pollutants is high. It is difficult to treat because of poor biodegradability. Methylene blue is a typical aromatic cationic dye. It is a main pollutant in dyeing wastewater and contributor of the chroma and COD.

The synthetic conditions of polysilicate aluminium zinc and the optimum conditions for treating simulated methylene blue wastewater were studied in this paper. The effect of different synthetic conditions on the flocculant performance was studied by single factor method, and the turbidity removal rate was used to express the flocculation effect. The optimum synthesis conditions are as follows: n(Al Zn)/n(Si) is 2, n(Al)/n(Zn) is 1, synthesis pH is 2.68, stirring time is 1.5 h. Polysilicate aluminium zinc was then synthesized under the best conditions. The effect of different flocculation conditions on the removal rate of methylene blue was studied by single factor method, and determined by ultraviolet spectrophotometry. The results show that the optimum flocculation conditions are as follows: wastewater pH is 8-10, stirring time is 10 minutes, stirring speed is 40 r/min to 110 r/min, and standing time is 10 minutes, the dosage is 5 mL/100mL, the removal rate of methylene blue could reach 93.6%.

Keywords: wastewater treatment; MB wastewater; polysilicate aluminium zinc; coagulation method

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 综述 1

1.1 引言 1

1.2 印染废水处理的研究现状 1

1.2.1 生化法 1

1.2.2 氧化法 2

1.2.3 膜法 3

1.2.4 物化法 4

1.3 本文研究的内容和目的 7

第二章 实验部分 8

2.1 实验试剂、仪器和装置 8

2.1.1 实验试剂 8

2.1.2 实验仪器和装置 8

2.1.3 实验准备 8

2.2 标准曲线的绘制 9

2.2.1 标准溶液的配置 9

2.2.2 标准曲线的绘制 9

2.2.3 浊度去除率的表示 10

2.2.4 浊度仪的校准 11

2.3 对聚硅酸铝锌混凝剂的合成条件探究 11

2.3.1 实验方法 11

2.3.2 聚硅酸的合成 11

2.3.3 合成pH的调节 11

2.3.4 n(Al Zn)/n(Si)的调节 12

2.3.5 n(Al)/n(Zn)的调节 12

2.3.6 搅拌时间的调节 12

2.3.7 混凝实验 12

2.4 对聚硅酸铝锌混凝剂的混凝条件探究 12

2.4.1 实验方法 12

2.4.2 聚硅酸铝锌的合成 13

2.4.3 搅拌速度 13

2.4.4 搅拌时间 13

2.4.5 废水pH 13

2.4.6 静置时间 13

2.4.7 投加量 14

2.4.8 熟化时间 14

第三章 结果与讨论 15

3.1 聚硅酸铝锌合成条件的研究 15

3.1.1 合成pH对混凝效果的影响 15

3.1.2 n(Al Zn)/n(Si)对混凝效果的影响 15

3.1.3 n(Al)/n(Zn)对混凝效果的影响 16

3.1.4 搅拌时间对混凝效果的影响 17

3.2 聚硅酸铝锌对亚甲基蓝模拟废水的混凝研究 18

3.2.1 搅拌速度对亚甲基蓝模拟废水混凝效果的影响 18

3.2.2 搅拌时间对亚甲基蓝模拟废水混凝效果的影响 19

3.2.3 废水pH对亚甲基蓝模拟废水混凝效果的影响 20

3.2.4 静置时间对亚甲基蓝模拟废水混凝效果的影响 20

3.2.5 投加量对亚甲基蓝模拟废水混凝效果的影响 21

3.2.6 熟化时间对亚甲基蓝模拟废水混凝效果的影响 22

第四章 实验结论 24

参考文献 25

致谢 30

第一章 综述

1.1 前言

纺织行业是我国的传统行业，由于技术和设备落后，再加上生产量巨大，使得我国纺织行业排污量巨大，其中的印染废水种类多，水中成分复杂，污染物毒性高，因可生化性差而难处理，且含有一定的颜色，因而对环境产生巨大污染。亚甲基蓝（methylene blue，简写为MB），是一种芳香族典型的阳离子染料，是印染废水中的一种重要污染物且是印染废水色度的重要贡献物质^[1-2]。印染废水的COD主要来源于染料，故想要降低COD，必须从脱色开始下手^[3]。找出快速且经济的方法去除亚甲基蓝是必要的一步。

1.2 印染废水处理的研究现状

在印染废水处理方法中，生化法、氧化法、膜法及物化法应用较为广泛且发展较快^[4]。

1.2.1 生化法

生化法是利用微生物生长过程中吸收营养物质从而降解有机物的方法。生化法费用低且对环境友好^[4]，故目前多数国家均大规模采用生化法来处理印染废水。

一般情况下，印染废水的可生化性过低，微生物难以直接降解，故一般的生化法难以处理，需要培养高效降解菌种处理废水^[5～6]。高效降解菌种大多从纺织，纤维等行业废水污泥中提取。赵春禄^[7]等在纺织废水污泥中，通过菌种纯化操作获得了混合菌B07，B07对含印染废水具有较好的降解作用。在最佳条件下，B07处理含印染废水96小时后，废水COD可下降64%。陈朝琼^[8]在印染厂活性污泥中提取了具有良好降解能力的P-1、P-2、及B1＋B2共生菌。陈将B1＋B2共生菌种应用到工业废水试验，COD_Cr去除率大约为70%。

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