选择制备高性能表面活性剂用于污水处理及其它用途的相关研究

【摘要】：本文中的高性能表面活性剂是指改性聚醚型耐盐表面活性剂，其分子量大，分子结构中含有聚氧乙烯和磺酸基两种极性基团，具有很好的耐盐性能。因此它在工业生产上有较大的应用价值。在本文中我们将针对高性能表面活性剂用于透明污水处理以及它在木质素提取中的应用，从以下几个方面进行研究： 第一，在本文中根据不同聚醚表面活性剂处理透明污水的效果，选出高性能表面活性剂。然后将高性能表面活性剂和聚合物LYPW-301复配用于透明污水的处理中，并与传统混凝方法进行比较。结果表明：高性能表面活性剂与聚合物LYPW-301复配的分离方法更能有效地降低透明污水的COD（化学需氧量）值，处理之后的COD值能够达到国家污水排放的二级标准，而传统混凝方法无法有效地降低透明污水的COD值，处理之后的COD值远远不能达到国家污水排放的二级标准。并且高性能表面活性剂和聚合物LYPW-301复配的方法安全无毒、用量少、絮凝快、不会产生二次污染、尤其不会产生较难处理的污泥问题。 第二，透明污水呈现热力学稳定的微乳液状态，通过透射电镜（TEM）分析微乳液和乳状液显微状态的变化探讨了透明污水的“油”水分离机理。结果表明：高性能表面活性剂能够破坏微乳液增厚的界面膜，使呈现热力学稳定的微乳液变成热力学不稳定的乳状液，而聚合物LYPW-301能够絮凝桥联乳状液中的微小颗粒，使其沉降，从而达到“油”水分离。所以高性能表明活性剂与聚合物复配的协同效应使透明污水的“油”水分离效果更好。 第三，本文又进一步研究了高性能表面活性剂与聚合物LYPW-301的协同絮凝作用对从脱氢多糖中提取木质素的影响。本文选用粉碎60目的脱氢多糖为原料，用碱法制浆工艺，将脱氢多糖中的木质素溶解在碱溶液中，然后探讨高性能表面活性剂与聚合物LYPW-301的协同絮凝作用对溶解在碱溶液中的木质素析出率的影响。从高性能表面活性剂使用的最佳PH值、高性能表面活性剂与聚合物的最佳投加量等方面讨论了高性能表面活性剂与聚合物LYPW-301的协同絮凝作用对木质素提取率的影响。并将此方法提取的木质素与物理方法提取的木质素纯度进行对比，发现此方法提取的木质素纯度更高，能达到95%以上。并且本文所使用的该方法耗酸量少，大大降低了处理成本，并且提取后的木质素纯度高，有较高的脱盐率。 【关键词】：高性能表面活性剂 污水处理 微乳液 乳状液 木质素
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ423.9
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 绪论10-26
• 1.1 研究意义和研究背景10-11
• 1.2 微乳液及乳状液的相关概述11-13
• 1.2.1 微乳液的概述11
• 1.2.2 乳状液的概述11-12
• 1.2.3 微乳液与乳状液的区别及联系12-13
• 1.3 表面活性剂的基本概述13-17
• 1.4 聚醚型表面活性剂的概述17-20
• 1.4.1 耐盐的聚醚型表面活性剂研究综述17-18
• 1.4.2 破乳剂的相关概述18-20
• 1.5 污水处理的方法20-23
• 1.5.1 传统混凝方法20-22
• 1.5.2 新型处理方法22-23
• 1.6 木质素的研究23-26
• 1.6.1 木质素的概述23
• 1.6.2 木质素的应用及研究23-24
• 1.6.3 提取木质素的方法24-26
• 第二章 选择制备高性能表面活性剂用于透明污水处理26-51
• 2.1 引言26-27
• 2.2 基本原理27-30
• 2.2.1 DLVO 理论(压缩双电层)27
• 2.2.2 微乳液破乳机理27-28
• 2.2.3 高性能表面活性剂的耐盐机理28-29
• 2.2.4 混凝机理29-30
• 2.3 实验部分30-32
• 2.3.1 试剂和仪器30
• 2.3.2 聚合物 LYPW-30130-31
• 2.3.3 改性聚醚型表面活性剂的合成31-32
• 2.4 实验过程32-34
• 2.4.1 高性能表面活性剂的选择制备实验方法32
• 2.4.2 高性能表面活性剂与聚合物复配处理各种透明污水的实验方法32-33
• 2.4.3 机理探讨实验方法33-34
• 2.5 实验结果与讨论34-49
• 2.5.1 高性能表面活性剂的选择制备实验结果34-38
• 2.5.2 高性能表面活性剂与聚合物复配处理各种透明污水的实验结果38-44
• 2.5.3 分离机理探讨44-49
• 2.6 小结49-51
• 第三章 高性能表面活性剂 cBPE-2030 在木质素提取中的应用51-58
• 3.1 引言51
• 3.2 实验部分51-53
• 3.2.1 实验材料和实验仪器51-52
• 3.2.2 分离提纯木质素的化学方法52
• 3.2.3 分离提纯木质素的物理方法52-53
• 3.3 实验结果与分析53-56
• 3.3.1 溶液初始 PH 对 cBPE-2030 作用的影响53-54
• 3.3.2 cBPE-2030 投加量对木质素提取率的影响54-55
• 3.3.3 cBPE-2030 和 LYPW-301 对木质素提取率的协同絮凝作用55-56
• 3.3.4 木质素含盐量测定及纯度对比56
• 3.4 小结56-58
• 第四章 结论与不足58-60
• 4.1 结论58-59
• 4.2 不足59-60
• 参考文献60-65
• 硕士期间发表的论文65-66
• 致谢66

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