水溶性磺化聚苯乙烯在阳离子染料废水处理中的应用

本文采用水溶性磺化聚苯乙烯（ＰＳＳＡ）的助剂,用硫酸铝作混凝剂,对系列含典型阳离子染料垢模拟废水进行脱色试验。试验结果表明：ＰＳＳＡ分子具有较强的助凝作用,令带正电荷的染料离子大量集结于ＰＳＳＡ分子链周围而形成新的聚集体,这些聚集在硫酸铝或碱式氯化铝的作用下会进一步发生凝聚,在控制水溶液中的ｐＨ值接近于７的情况下,硫酸铝絮凝作用使含有染料离子的凝聚体形成钒花,该矾花可经静置沉淀或离心分离而被除去。     

疏水改性高分子絮凝剂的合成及其对含油污水的净化

采用水溶液自由基胶束共聚法,通过氧化还原引发体系聚合,制得了一种疏水改性高分子阳离子絮凝剂.探讨了疏水功能单体的引入对絮凝剂分子聚集形态和絮凝性能的影响.结果表明,疏水单元的存在,在分子聚集体中形成了疏水微区,增强了聚合物的絮凝性能,提高了其净化含油污水的能力.     

Ca(OH)_2絮凝沉淀-臭氧氧化垃圾渗滤液生化出水提高反渗透性能

为了提高生化出水的反渗透性能,本文提出采用Ca(OH)_2絮凝沉淀预处理生化出水,再经O_3氧化后,用于反渗透膜的深度处理工艺.研究表明,Ca(OH)_2絮凝沉淀可以有效地去除垃圾渗滤液生化出水中的大分子有机物及Ca~(2+)、Mg~(2+)离子.当废水絮凝沉淀出水的电导率最低时,废水中的Ca~(2+)和Mg~(2+)离子浓度降到最低,同时也去除了较大比例的COD.对电导率最低条件下的Ca(OH)_2絮凝沉淀出水再经O_3处理后,废水中的Ca~(2+)和Mg~(2+)离子浓度和COD进一步降低,其反渗透膜通量比MBR出水的通量增高25%—35%,膜污染明显减轻,可延长膜清洗周期.臭氧氧化Ca(OH)_2絮凝沉淀出水涉及到臭氧分子直接氧化和氢氧根催化臭氧氧化两种机理,但前者起主导作用.臭氧氧化处理进一步降低了废水中的COD和Ca~(2+)、Mg~(2+)离子浓度,是提高反渗透膜通量的主要原因.     

"类龟式"Al13盐酸盐的制备及絮凝性能

采用氯化铝溶液电解法、氯化铝溶液溶铝法、稀盐酸溶铝法、氯化铝溶液碱性阴离子树脂交换法、氯化铝溶液补水蒸馏法、氯化铝溶液压溶氢氧化铝或氧化铝法等促使氯化铝水解-聚合的方法,通过控制起始溶液的浓度、水解-聚合的程度和体系的温度,制成"类龟式"Al13含量超过96.5%的聚合氯化铝结晶,其中电解法制备的产物纯度达99.9%,盐基度61.48%,总铝(Al2O3)33.75%,水不溶物0.01%,Alb达97%.化学分析、X-射线粉末衍射和X-射线单晶结构解析结果表明,产物是一种由十三个铝氧八面体连接组成的Al13(OH)24Cl15·37H2O化合物.高岭土模拟水样和黄河水样絮凝试验表明,絮凝效果优于市售固体聚合氯化铝、氯化铝和硫酸铝,经絮凝处理的黄河水主要水质质量指标达到国家生活饮用水标准GB5749-85的要求.     

阳离子化克雷伯氏菌絮凝剂CMBF-NⅢ2在生活污水中的应用

微生物絮凝剂具有无毒性,绿色生产等优点,能够安全地用于给水处理及污废水处理.本文通过阳离子改性和与非生物絮凝剂复配的方法,提高MBF-NIII2的絮凝能力.以MBF-NIII2为原料,利用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHTAC)对其修饰,合成新型阳离子化的微生物絮凝剂(CMBF-NIII2)以CMBF-NIII2为研究主要对象,对校园生活污水进行处理.通过改变投加量、pH值、沉淀时间与温度,探究CMBF-NIII2絮凝能力的变化规律.将改性前的MBF-NIII2与改性后的CMBF-NIII2分别用于校园生活废水的处理,对比发现当CMBF-NIII2投加量为1.3 mL,pH 4.6,温度为60℃,沉降时间为40 min时,絮凝率达到91.5%,且COD去除率为87.8%,絮凝能力明显优于MBF-NIII2(絮凝率为47.61%),能更高效地絮凝生活污水.以MBF-NIII2与三氯化铁复配处理生活污水,结果表明MBF-NIII2和FeCl_3的投加量分别为10 mg·L~(-1)和15 mg·L~(-1)时,絮凝率可达88.06%,不仅比单独使用MBF-NIII2的处理效果好,还相对减少了絮凝剂的投加量.     

杭锦2~#土复合吸附剂对磷的吸附动力学

通过静态试验考察杭锦2#土/聚合硫酸铝复合吸附剂对生活污水中磷酸根的吸附特性,研究吸附过程的动力学模型,并从动力学角度探讨其吸附机理。结果表明,在杭锦2#土/聚合硫酸铝复合吸附剂用量5 g.L-1、吸附时间60 min、废水pH值6.0、温度25℃、磷初始质量浓度小于16.72 mg.L-1条件下,磷酸根的去除率在96%以上;复合吸附剂对磷酸根的吸附动力学特征符合假二级方程,吸附速率在前10 min为内扩散控制,后期由膜扩散和内扩散共同控制,且膜扩散占主导地位;磷酸根的初始浓度越高,吸附质粒子的表观内扩散系数和表观传质系数越小;使用不同再生次数的再生吸附剂（添加量为5 g.L-1）处理16.72 mg.L-1含磷生活污水,随着再生次数的增加,吸附能力有所下降,但磷酸根的去除率均大于89%。     

二硫代氨基甲酸盐型除油剂的性能研究

分别用二乙胺、乙二胺、三乙烯四胺与CS2 反应 ,合成了三种二硫代氨基甲酸盐 ,试验了其除油性能 .结果表明 ,三 ( 1 ,2 亚乙基 )四氨基四 (二硫代甲酸钠 )对含有一定量Fe2 + 的油田污水有较好的除油效果 .每升污水中加入 1 0mg除油剂 ,就能在1 5min内将污水中的油含量降至 1 0mg·l- 1.通过改变二硫代氨基甲酸盐的浓度、污水中Fe2 + 的浓度、搅拌速度、氨基的结构 ,发现多官能团的二硫代氨基甲酸盐 ,在较低的搅拌速度下 ,除油效果较好 .     

杭锦2#土复合吸附剂对磷的吸附动力学

通过静态试验考察杭锦2#土/聚合硫酸铝复合吸附剂对生活污水中磷酸根的吸附特性,研究吸附过程的动力学模型,并从动力学角度探讨其吸附机理.结果表明,在杭锦2#土/聚合硫酸铝复合吸附剂用量5g·L-1、吸附时间60 min、废水pH值6.0、温度25℃、磷初始质量浓度小于16.72 mg·L-1条件下,磷酸根的去除率在96％以上;复合吸附剂对磷酸根的吸附动力学特征符合假二级方程,吸附速率在前10 min为内扩散控制,后期由膜扩散和内扩散共同控制,且膜扩散占主导地位;磷酸根的初始浓度越高,吸附质粒子的表观内扩散系数和表观传质系数越小;使用不同再生次数的再生吸附剂(添加量为5g·L-1)处理16.72 mg·L-1含磷生活污水,随着再生次数的增加,吸附能力有所下降,但磷酸根的去除率均大于89％.     

钛对聚合硫酸铁制备与性能的影响

研究了由FeSO4制备聚合硫酸铁过程中,钛对聚铁聚合态分布和稳定性的影响,并进一步考察了含钛聚合硫酸铁的絮凝性能.应用络合比色法对聚铁中不同水解形态聚铁的含量进行了分析测定,并通过沉淀实验考察了不同钛含量对聚铁稳定性的影响;随后,通过出水浊度、TOC、金属离子残余量和出水pH等指标测试,研究了钛对聚合硫酸铁混凝性能的影响.结果表明,较低的钛含量(<0.025)在一定程度上有利于中聚态聚铁的形成,提高了聚铁絮凝剂的混凝效率;反之,钛含量超过0.025时不仅聚铁的稳定性显著下降,而且处理后出水的钛残留增加,pH降低.     

高分子重金属絮凝剂对 Hg2+的捕集及性能

以含Hg^2 废水作为处理对象,研究了几个影响高分子重金属絮凝剂去除水中Hg^2 的因素,实验表明：(1)pH值对Hg^2 的去除率影响不大;(2)水中某些二价离子的存在不仅不会消耗高分子重金属絮凝剂的用量,而且会促进螯合体MHM-Hg^2 絮凝沉淀,Hg^2 的去除率在99％以上,而一价金属离子对处理效果影响不大;(3)Hg^2 和致浊物质会互相促进彼此的去除,浊度的去除率在98％以上,Hg^2 的去除率在99％以上;(4)高分子重金属絮凝剂对重金属离子具有选择性,可将部分重金属离子从其它离子中分离开、回收再利用．     

纳米Fe3O4的制备及其辅助吸附重金属离子的特性

采用自制半透膜水解法,以自制生物聚合铁为原料,以NaOH为沉淀剂,制备Fe3O4纳米粒子,并用XRD和TEM等方法对产物进行了表征,研究它对Pb^2 ,Cu^2 及Cr(Ⅵ)的辅助吸附及分离特性,结果表明：Fe2O4纯度较高,平均粒度在15nm左右;利用Fe2O4的大比表面和表面原子配位不足及顺磁性的特点,将其与浮游球衣菌复合,提高了对重金属离子的吸附效果,该复合吸附剂经再生可重复使用;纳米Fe2O4粒子可成为浮游球衣菌的絮凝核心而有助于体系的澄清。     

高性能铬酸根阴离子表面印迹材料的制备及其离子识别与结合特性

采用表面引发接枝聚合法,首先实施了单体甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA,含叔胺基团的单体)在硅胶微粒表面的接枝聚合,制得接枝微粒PDMAEMA/SiO2;然后以环氧氯丙烷为试剂,使接枝的大分子PDMAEMA发生季铵化反应,实现了接枝微粒的季铵化(Quaternization)转变,制得了功能微粒QPDMAEMA/SiO2;考察了该功能微粒对CrO2-4阴离子的强吸附作用.在此基础上,采用本课题组建立的新型离子表面印迹技术,以CrO2-4阴离子为模板离子,己二胺为交联剂,对功能微粒表面的大分子链QPDMAEMA/SiO2进行了离子印迹,制备了CrO2-4离子表面印迹材料IIP-QPDMAEMA/SiO2,深入研究了其离子识别与结合特性.实验结果表明,该离子表面印迹材料对CrO2-4阴离子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性,相对于NO-3和HPO2-4离子,印迹材料IIP-QPDMAEMA/SiO2对CrO2-4离子的识别选择性系数高达8.39和10.02,显示出很高的离子识别能力.     

UASB反应器处理生活污水的自接种启动

本试验利用未沉淀的生活污水(COD在432mg/L左右)在7℃～22℃温度下自接种启动容积为5L的升流式厌氧污泥层反应器.初始有机容积负荷为1.75kgCOD/m~3·d,水力停留时间为5.9h.运行57天时出现了颗粒污泥,此时污泥负荷为0.33kgCOD/kgVSS·d.106天后反应器达到稳定的处理效果.当温度在20℃左右,HRT为6h,COD去除率达81.2%,出水COD低于100mg/L.培养出的颗粒污泥呈黑色,粒径在0.5mm～3mm之间,比重为1.04, SVI在15左右,有较好的沉降性和产甲烷活性.污泥中产甲烷菌主要是素氏甲烷丝菌.     

典型pH条件下水中离子对腐殖酸絮凝体构造的影响

分析评价了几种典型化学条件对腐殖酸絮凝体构造的影响.研究结果表明,在pH=5.0低投药量下以共聚络合为主要混凝机理所形成的絮凝体结构密实,粒径分布均匀,强度大.而pH=5高投药量以及pH=7.0两种情况下的混凝机理都是以吸附和网扫絮凝为主,此时形成的絮凝体构造特征相似,尽管尺寸较大,但是结构松散,强度较小.针对水中常见的主量阴阳离子,分析探讨了典型离子对絮凝体构造特征的影响.研究表明,Cl-在腐殖酸水样中的存在对絮凝体构造基本没有影响,而SO24-和SiO23-在水样中的存在可使腐殖酸絮凝体尺寸增加0.05—0.13 mm左右,但结构比较开放松散,同时絮凝体的黏结力(即抗剪切力)大大削弱,降低了约0.018—0.047 N·m-2,并且SO24-对腐殖酸絮体构造的影响大于SiO23-对其的影响.然而,引入阳离子会对絮凝体的构造起到不同程度的改善作用.其中以Ca2+、Mg2+为代表的高价阳离子对絮凝体构造影响较大,形成的絮凝体结构密实,尺寸较大,抗剪切能力强.高价阳离子的存在会使絮凝体的粒径增加0.08—0.15 mm,抗剪切力增加0.002—0.013 N·m-2,而以K+、Na+为代表的低价阳离子对絮凝体构造的影响较小.     

国内地下式污水处理厂的设计要点

对目前国内在建和已建的地下式污水处理厂的设计要点进行了研究和总结。研究表明：地下式污水厂的工艺选择一般有MBBR和MBR工艺,结构形式主要为伸缩缝设计和无缝设计两种,建筑防火分区一般为2 000 m^2或以上;消防可以采用自动灭火系统和消火栓系统,局部变电站采用气体灭火系统。地下式污水处理厂投资较高,约为地上污水厂的两倍,但占地面积远远小于地上污水处理厂,可以节省大量的土地成本,同时地上绿化增加了城市的环境效益和社会效益。     

高分子重金属絮凝剂的制备及含铜废水处理

以聚乙烯亚胺和二硫化碳制备聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX),研究了PEX对废水中浊度及铜的去除效果.实验证明,在含铜废水中投加PEX,铜和浊度均可被去除,显示了其除浊与除重金属的双重功能.PEX与投加氧化钙的化学沉淀法相比:适用的废水pH值在5.0-6.0之间,低于化学沉淀法所必需的pH值;出水中残余铜远低于化学沉淀法;生成的矾花较大,易于沉降分离,化学沉淀法生成的沉淀细小,难于分离.研究还表明,PEX为两性聚合电解质,在较低的pH值下,分子上的氨基带正电荷,发挥电中和作用达到絮凝除浊效果;在较高的pH值下,分子上的黄原酸基和氨基均可与重金属离子发生配位及螯合反应,从而达到去除重金属离子的效果.     

聚合硫酸铝的制备及形态特征

以Al2 (SO4) 3·1 8H2 O为原料 ,采用一次加碱法 ,高速剪切合成聚合硫酸铝 (PAS) ,研究碱化度 (B)对铝离子形态的影响 .采用混凝实验比较AS ,PAC ,PAS的混凝效果 ,测定处理后水中残留铝的含量 .结果表明 :相同B值条件下 ,PAS的Ala 少于PAC的Ala 含量 ,Alb 含量与PAC基本持平 ,Alc 含量大于PAC的Alc 含量 ;PAS的pH适用范围宽 ,絮体沉降性能强 ,残留铝量低 .     

一株产生物絮凝剂的Bacillus sp.的分离与鉴定

从重庆城南污水处理厂的活性污泥中分离筛选到一株絮凝剂产生菌,革兰氏染色呈阳性,好氧,有芽孢,可运动,短杆;分离菌的基因组DNA(G +C)mol%含量测定为5 0 .6 % ,16SrRNA序列分析表明,分离筛选出的絮凝剂产生菌的16SrRNA基因序列与Bacillus菌有高度同源性,从而确定絮凝剂产生菌RL - 2归于Bacillusbrevis菌属。絮凝实验表明:在有CaCl2 存在时用Bacillussp .RL - 2生物絮凝剂处理土壤悬液时用量少(10 0mL样品只需2mL絮凝剂) ,絮体形成快,矾花大,泥少;体系温度对活性影响很小,且在酸性与碱性条件下,絮凝活性均很高     

零价铁还原脱氯污染土壤中PCBs的实验研究

利用零价铁或铁的双金属对模拟污染土中多氯联苯(PCBs)在常温常压下的还原脱氯情况进行实验研究.采用高效离子色谱分析样本,结果表明:零价铁或者镍(Ni)铁双金属对土壤中浓度为5 mg·g-1的PCBs有一定的脱氯效果;当PCBs浓度降低为1 mg·g-1时只有钯(Pd)含量为0.05%的钯铁处理具有显著的脱氯效果;升高土壤温度到45℃,或者简单加入醋酸、活性炭、石墨以及硫粉等处理均不能有效提高脱氯效果;先添加硫粉和水培养,使土壤氧化还原电位降低后,添加含铜(Cu)为2%的铜铁及含钴(Co)为1%的钴铁双金属对土壤中的PCBs有明显的脱氯效果.     

铁炭曝气微电解预处理纤维素发酵废水

采用正交实验法对铁炭曝气微电解预处理纤维素发酵废水进行了研究,最佳工艺条件为pH 4-5,铁屑用量150g·1-1,铁炭比1:2,反应时间1h,曝气量30ml·min-1.在此条件下,CODCr去除率达25%左右,色度去除率达87.5%,有效地去除了影响乙醇发酵的四种抑制剂(乙酸、糠醛、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛),提高了废水的可生化性.同时考察了活性炭粒径大小、Cu的加入对微电解反应的影响.结果表明,粒径20-100目的活性炭有利于铁炭反应,铜的加入形成了铜-铁-炭双电解反应,提高了微电解效率.