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在废水处理中,絮凝处理是最常用、最省钱的工艺之一.絮凝剂是该工艺的核心部分,其性能直接影响到絮凝效果的好坏,研制开发新型高效的絮凝剂是实现絮凝过程优化的核心技术,也是广大环境科学工作者一直致力研究的课题.该论文工作围绕絮凝法进行,共分四大部分:第一部分对絮凝这一领域的背景知识、相关概念和基础理论进行简要介绍和总结.并讲述了壳聚糖絮凝剂的研究基础.第二部分讲述壳聚糖及其改性絮凝剂的制备及表征,分别制备了壳聚糖和四种改性物丙烯酰胺接枝共聚壳聚糖、N-羧甲基壳聚糖,N,O-羧甲基壳聚糖和O-羧甲基壳聚糖絮凝剂.第三部分探讨絮凝法在焦化废水和污泥脱水中的实际应用.将丙烯酰胺接枝共聚壳聚糖絮凝剂用于上海某厂焦化废水的实验室模拟实验,在正常的运行状况下,出水中的CODCr、色度和F三个污染物指标出水均能够达到国家允许排放标准.将羧甲基壳聚糖用于污泥的脱水实验,研究比较了不同取代位置羧甲基壳聚糖的絮凝脱水效果和热值变化情况等.结果表明:N-羧甲基壳聚糖絮凝剂对污泥脱水的效果最好,活性污泥中加入30mg/L的絮凝剂,污泥的含水率从99.1％下降到73％,污泥的体积下降为原来的1/30,热值提高为原来的40倍,污泥经脱水后进行焚烧处理时,成本降低,污染减少.第四部分主要探讨絮凝作用规律与机理,并将分形理论用于絮凝过程研究.首先将丙烯酰胺接枝共聚壳聚糖絮凝剂用于含氟标准液的实验,研究发现,温度和pH值是影响丙烯酰胺接枝共聚壳聚糖絮凝剂对F吸附的重要因素,吸附过程符合Langmuir方程.接着将不同取代位置羧甲基壳聚糖絮凝剂用于高岭土溶液除浊实验.结果表明,在絮凝剂浓度较低时,它们在高岭土表面的吸附才符合Langmuir方程.N-羧甲基壳聚糖的除浊效果最好,其次是N,O-羧甲基壳聚糖,最小的是O-羧甲基壳聚糖.最后将分形理论用于絮凝过程的研究.通过对絮体结构形成特征研究,壳聚糖类高分子絮凝剂絮凝高岭土浊度溶液时絮体的生长过程是BA模型,絮凝处理焦化废水时絮体的生长过程是DLA模型.壳聚糖、O-羧甲基壳聚糖、N,O-羧甲基壳聚糖和N-羧甲基壳聚糖絮凝高岭土的絮体分形维数分别是1.51、1.57、1.66和1.69,聚铝、聚铁、壳聚糖和壳聚糖接枝共聚物处理焦化废水形成絮体的分形维数分别是1.36、1.47、1.78和1.80.