论文总字数：17900字

摘 要

聚乙烯醇（简称PVA），广泛应用于印染、纺织、化工等行业。PVA是水溶性有机大分子化合物，本身无毒但可生化性差，常规微生物难以有效降解。为了减轻后续处理的压力，本文用阳离子聚丙烯酰胺（简称CPAM）及其复配对模拟PVA废水进行絮凝试验研究。探讨了影响该方法预处理PVA模拟废水的主要因素，通过对比分析CPAM及CPAM/FeCl₃絮凝实验结果，研究预处理PVA废水的可行性。

本论文主要研究内容包括：

研究CPAM及CPAM/FeCl₃，絮凝处理模拟PVA废水。通过单因素试验，分别研究了CPAM离子度、pH、絮凝剂投加量、复配比、搅拌时间等因素对CPAM及CPAM/FeCl₃的絮凝效果，并对比了CPAM、FeCl₃、CPAM/FeCl₃复配等三种絮凝剂处理PVA的效果。PVA的含量通过分光光度计法测定。

研究结果表明：

1、采用CPAM时处理模拟PVA废水的最佳条件是：选用CPAM-60，其投加量为50ppm，pH=9，搅拌强度为40r/min，搅拌时间取15min， PVA去除率最高可达35.5%。

2、CPAM与FeCl₃复配时处理模拟PVA废水的最佳条件是：CPAM与FeCl₃复配比1：2，总投加量60ppm，pH=9，搅拌时间10min。此时，PVA去除率最高可达45.0%。CPAM-FeCl₃复配比单独使用CPAM或FeCl₃的絮凝效果更好。

关键词：阳离子聚丙烯酰胺，聚乙烯醇（PVA），氯化铁，絮凝剂

Abstract

Polyvinyl alcohol, a water-soluble organic macromolecular compound, has broad practicability in printing and dyeing, textile, chemical industry, etc. It has a poor biochemical property, in spite of the nontoxicity, which means PVA is persistent in the environment. This paper pay attention to cationic polyacrylamide (abbreviation: CPAM) and its compounds flocculating the PVA-containing wastewater. To capture the optimization techniques combination, under which PVA has the maximum removal rate after flocculation, the paper designed the single-factor experiments, including 5 different factors.

The major research of the subject are as follows:

Flocculating property of CPAM and its compound (CPAM-FeCl₃₎ was covered in the paper. The trends of removal rate of PVA, the charge density of CPAM, the dosage of the flocculate, wastewater pH, stir time and compound admixture ratio, were graphed through single-factor experiments. The difference removal of PVA in the simulated water, treated by CPAM and the compounds respectively, was compared and analyzed. The spectrophotometry provides a feasible and efficacious approach to determine the concentration of PVA, as the chromogenic reaction between PVA and boric acid.

Here are the conclusions come from this research:

1. The optimization techniques combination of flocculation by CPAM is 60 charge density of CPAM, the dosage of the flocculate valued 50 ppm, pH=9. In that case, the removal of PVA can be enhanced to 35.5%.

2. The optimization techniques combination of flocculation by the compound CPAM-FeCl₃ is 60 charge density of CPAM, the total dosage of the flocculate valued 60 ppm, stir time valued 10 min, pH=9, the compound admixture ratio valued 2:1(FeCl₃: CPAM=2:1). The flocculation of the compounds (CPAM-FeCl₃) obviously is more efficient than CPAM.

Keywords: flocculation, cationic polyacrylamide, polyvinyl alcohol, compound

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 综述 1

1.1 前言 1

1.2 PVA废水处理国内外研究现状 1

1.2.1 物理法 1

1.2.2 化学絮凝法 2

1.2.3 生化法 2

1.2.4 盐析回收法 3

1.2.5 高级氧化技术 3

1.3 有机高分子絮凝剂介绍 5

1.3.1 阳离子聚丙烯酰胺 5

1.3.2 CPAM混凝机理 5

1.3.3 影响絮凝效果的因素 6

1.3.4 与其他混凝剂复配使用 7

1.4 PVA测定方法 8

1.5 本文的研究目的和意义 8

第二章 实验部分 9

2.1 主要原料、试剂及仪器 9

2.2 PVA标准曲线的绘制 9

2.2.1 溶液的配制 10

2.2.2 绘制工作曲线的步骤 10

2.3 试验溶液的配制 11

2.3.1 模拟废水样PVA溶液 11

2.3.2 不同离子度CPAM溶液的配制 11

2.3.3 FeCl₃溶液的配制 11

2.3.4 酸和碱溶液的配制 12

2.4 絮凝实验 12

2.4.1 试验方案 12

2.4.2 实验内容 12

2.4.3 混凝试验后废水水样取样体积的确定 13

2.4.4 PVA去除率的计算 13

第三章 实验结果与讨论 14

3.1 影响CPAM对模拟PVA废水的处理效果研究 14

3.1.1 CPAM离子度对PVA去除率的影响 14

3.1.2 水样pH对PVA去除率的影响 14

3.1.3 CPAM投加量对PVA去除率的影响 15

3.2 CPAM与FeCl₃复配对模拟PVA废水的处理效果研究 16

3.2.1 CPAM/FeCl₃复配比对PVA去除率的影响 16

3.2.2 复配絮凝剂的投加量对PVA去除率的影响 17

3.2.3 pH对PVA去除率的影响 17

3.2.4 搅拌时间对PVA去除率的影响 18

3.3 絮凝效果对比试验 19

第四章 结论与展望 20

4.1 结论 20

4.2 展望 20

参考文献 21

致 谢 24

第一章 综述

前言

聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，简称PVA）外观为白色或微黄色纤维状粉末或片状固体，可在80~90℃的水中溶解。聚乙烯醇是一种水溶性高分子化合物，具有良好的稳定性、粘附性和机械性能，广泛应用于纺织、化工等行业。

PVA表面活性很强，能在水中形成大量泡沫，影响水体复氧，从而抑制甚至破坏水生生物的呼吸活动。PVA本身虽无毒性，但是由PVA构成的有机污染物难被常规微生物降解（B/C小于0.1）^[1]。将含有PVA的废水直接排放会带来严重的环境问题^[2]。

PVA废水处理国内外研究现状

物理法

物理法主要包括泡沫分离和膜分离技术。

泡沫分离法

泡沫分离的原理是利用空气在聚乙烯醇废水中形成泡沫，使聚乙烯醇转移到泡沫中并浓缩。

膜分离技术

膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤和反渗透，可将废水中污染物分离、浓缩、回收，从而达到净化污水的目的。微滤和超滤是基于筛分机理进行分离的。在超滤过程中，液体在压力推动下流经膜表面，小于膜孔的小分子溶质及水透过水膜成为净化液，PVA等大于膜孔的物质被截留，以浓缩液形式排出^[1]。

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