PSAF-DMDAAC复合絮凝剂的制备及含铊废水的处理

将自制聚硅酸铝铁（PSAF）与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）复配,制备了复合高分子絮凝剂PSAF-DMDAAC,并将其用于含铊废水的处理。表征结果显示：PSAF与DMDAAC先利用氢键形成聚合体后脱水,然后DMDAAC链上的烯基双键与PSAF中的聚铁、聚铝基团发生桥联反应,以配位键形式将基团引入DMDAAC链,形成一种新型复合絮凝剂。实验结果表明：复合絮凝剂制备的最优条件为（Al+Fe）与Si的摩尔比2∶1、Al与Fe的摩尔比1∶2、60%（w）DMDAAC溶液加入量0.8%（w）;废水处理的最优条件为絮凝剂投加量0.8 g/L、废水pH 9.5、沉降时间10 min;在上述优化条件下,废水的色度、浊度、铊的去除率分别达到95.0%,96.4%,95.6%,处理后废水的色度、浊度、铊质量浓度分别为10度、6 NTU、13 μg/L。     

络合萃取法处理2-萘酚生产废水

采用络合萃取法处理2-萘酚生产废水，比较了分别以三辛胺、十二烷基二甲基胺（十二叔胺）、三烷基胺作为萃取剂的萃取效果，其中三辛胺萃取效果最佳，三烷基胺次之，十二叔胺的萃取效果最差。处理2-萘酚生产废水的最佳工艺条件为：以三辛胺作为萃取剂，萃取剂加入量为8.5%，废水pH为1.0。在此最佳工艺条件下废水的COD去除率可达97.2%。采用NaOH溶液反萃取后的萃取剂用于第二次萃取，COD去除率为96.4%，再反萃取后用于第三次萃取，COD去除率为94.9 %。萃取剂可重复使用。     

聚硅酸铝铁-海藻酸钠复合絮凝剂的制备

以硅酸钠、硫酸铝、氯化铁、海藻酸钠（SA）为原料制备了聚硅酸铝铁-海藻酸钠（PSAFe-SA）絮凝剂，并采用SEM、FTIR、XRD、TGA技术进行了表征，分析了影响PSAFe-SA絮凝沉降效果的主要因素，并考察了该絮凝剂对松花江水样的处理效果。实验结果表明：在制备聚硅酸的pH为3.0、n(Al+Fe)∶n(Si)为1.0、n(Al)∶n(Fe)为4.0、m(SA)∶m(Si)为0.04的条件下，所制备的PSAFe-SA絮凝剂性能最好；在水样pH为6.0、PSAFe-SA投加量为28 mg/L、沉降时间为20 min的最佳絮凝条件下，松花江水样的浊度去除率为94.50%。     

含氟改性聚丙烯酰胺絮凝剂的合成及其絮凝性能

以全氟辛基乙基丙烯酸十二氟庚酯(PFMA)为疏水单体,与丙烯酰胺(AM)、二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC)通过自由基胶束共聚法制得含氟改性聚丙烯酰胺(FPAD)絮凝剂。最佳聚合反应工艺条件:PFMA质量分数为0.3%,引发剂质量分数为0.3%,DMDAAC质量分数为15%,共聚反应温度为50℃。用FPAD处理初始透光率为20%、初始COD为282mg/L的废水,当FPAD加入量为15mg/L、絮凝体系pH为6时,废水透光率最高,可达98.7%;pH为6～9时,废水透光率和COD去除率均较高。     

生物絮凝法与化学絮凝法处理洗毛废水的比较

分别采用生物絮凝法和化学絮凝法处理300 mL COD为20 000 mg/L、SS为4 000 mg/L的洗毛废水,最佳生物絮凝条件:生物絮凝剂加入量为5 mL,反应温度为30℃,先以120 r/min搅拌5 min、再以60 r/min搅拌35 min,洗毛废水pH为9.0.COD去除率达92%.最佳化学絮凝条件:化学絮凝剂加入量为30 mL,反应温度为40℃,先以120 r/min搅拌5 min、再以60 r/min搅拌25 min,洗毛废水pH为5.0.COD去除率达93%.生物絮凝剂和化学絮凝剂对洗毛废水的絮凝效果接近,但生物絮凝剂的加入量比化学絮凝剂少很多.     

P(AM-DMDAAC-VAM)共聚物的合成及其絮凝性能

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、乙酸乙烯酯(VAM)为单体,采用水溶液自由基胶束共聚合法合成了疏水缔合阳离子型共聚物P(AM-DMDAAC-VAM),并对其进行了红外光谱和核磁共振氢谱表征。实验结果表明:在P(AM-DMDAAC-VAM)加入量为14 mg/L、絮凝温度为30~60℃、硅藻土悬浊液pH为8~11时,P(AM-DMDAAC-VAM)对硅藻土悬浊液的絮凝效果最好,上清液透光率高达97.5%。     

阳离子淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物絮凝剂的制备及其絮凝性能

研究了阳离子淀粉与丙烯酰胺接枝共聚反应制备阳离子型絮凝剂的工艺，并用硅藻土悬浊液及实际水样对产物的絮凝性能进行了考察。其最佳合成条件：阳离子淀粉与丙烯酰胺的质量比为1：4，引发剂加入量为丙烯酰胺质量的0．1％，反应温度50℃，反应时间3h。絮凝效果实验中，接枝共聚物絮凝剂的最佳加入量为4mg／L。与阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂相比，接枝共聚物絮凝剂对渭河水及造纸网下白水的絮凝效果更好。     

改性累托石吸附处理含镉废水

采用硫酸和高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵对累托石进行改性,考察了改性累托石吸附处理模拟含镉废水的影响因素.实验结果表明,在废水质量浓度为50 mg/L、废水pH为6.0、改性累托石加入量为1.2g/L、吸附时间为90 min、废水温度为25℃的条件下,改性累托石对镉的去除率可达98.00%以上,改性累托石对镉的吸附符合Langmuir模型.     

阳离子聚丙烯酰胺-TiO2复配絮凝剂的合成及性能

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酰胺(AM)为单体,K2S2O8-NaHSO3为引发剂,采用水溶液聚合法合成了阳离子聚丙烯酰胺P(DMC-AM),将表面处理后的纳米TiO2与P(DMC-AM)复配,得到P(DMC-AM)-TiO2复配絮凝剂.考察了原料配比、反应条件对P(DMC-AM)黏度的影响,结果表明:在m(DMC):m(AM)=0.18、引发剂加入量为0.5%(质量分数,下同)、聚合反应时间3 h、聚合溶液pH=4.0条件下,P(DMC-AM)絮凝剂的特性黏度最佳;纳米TiO2加入量为5%时,复配絮凝剂对酸性黑10B染料模拟废水的脱色性能最好.     

微波辐射下改性壳聚糖的制备及其絮凝性能

采用微波辐射法合成了壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)谱图对比分析表明,丙烯酰胺成功地接枝到壳聚糖上,发生了接枝共聚反应;产物的热重-差热(TG-DSC)谱图表明,壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物的热稳定性比壳聚糖差。壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物作为絮凝剂处理高岭土悬浊液的最佳条件为:絮凝剂加入量4.0 mg/L,沉降时间20 min,溶液pH 7。处理印染废水时,与壳聚糖相比,壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物加入量较少而COD去除效果较好。在废水pH为7、絮凝剂加入量为100 mg/L、沉降时间为20 min的条件下,壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物对废水COD去除率达41.55%。     

用新型絮凝剂处理制浆漂白废水

采用一种新型的有机无机复合型高分子絮凝剂(F-1)处理制浆漂白废水，进行了絮凝条件的优选试验和对比试验，结果表明：F-1絮凝剂的絮凝沉降效果与絮凝剂的用量、废水的pH有很大的关系。当废水的pH为6．0、絮凝剂用量为100mg／L时，漂白废水的色度、SS和COD的去除率分别为98．2％、93．6％和78．6％。而且，其絮凝性能明显优于阳离子聚丙烯酰胺(PAMC)、聚合氯化铝(PAC)以及聚合硫酸铁(PFS)等絮凝剂。     

中和—絮凝法回收硝酸型退锡废水中的锡

将传统的中和法和絮凝法相结合,采用中和—絮凝法回收硝酸型褪锡废水中的锡,考察了反应终点体系pH、碱液浓度、絮凝剂浓度等因素对锡回收效果的影响。实验结果表明,在NaOH溶液浓度为6 mol/L、反应终点体系pH为0.8、聚丙烯酰胺溶液质量浓度为3 g/L的工艺条件下,可得到干基锡含量54.6%（w）的高品位锡泥。与传统的单一中和/絮凝法相比,采用中和—絮凝法不仅可以有效提高生产效率,而且减少了碱液和絮凝剂用量,回收锡之后体系中大量的硝酸可进一步回收利用。     

二甲基二硫代氨基甲酸钠处理锌冶炼含镉废水

以二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)作为脱镉螯合剂,以聚合氯化铝作为絮凝剂,脱除含镉废水中的Cd2+。在考察福美钠加入量、搅拌时间、聚合氯化铝加入量、沉淀时间等工艺条件对Cd2+脱除效果影响的单因素实验的基础上,采用正交实验对工艺参数进行进一步优化。实验结果表明:在福美钠加入量为1.0 g/L、搅拌时间为20 min、聚合氯化铝加入量为0.2 g/L、沉淀时间为5 h的最佳工艺条件下,采用福美钠处理初始Cd2+质量浓度为100 mg/L的锌冶炼含镉废水,剩余Cd2+质量浓度降至0.008 mg/L,Cd2+去除率为99.99%,处理后的废水达到GB8978—1996《污水综合排放标准》。     

阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的开发与煤气化黑水处理

煤气化过程产生的黑水通常采用絮凝处理去除悬浮物及部分有机物后循环使用。以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为阳离子单体,以氧化还原类和偶氮类引发剂为复合引发剂,采用水溶液自由基共聚法制备了一种适用于黑水絮凝处理的阳离子型聚丙烯酰胺。实验结果表明：引发温度为15~20 ℃时,聚合反应较为平稳,1 h后聚合反应结束,于60~80 ℃干燥,得到产品相对分子质量较高,达（734~1 086）×10⁴;采用该絮凝剂絮凝处理黑水时,絮体大、沉降速率快,絮凝沉降效果佳;在煤气化装置黑水工况温度下,絮凝剂投加量为3 mg/L时,黑水中悬浮物质量浓度可从114 mg/L降至30 mg/L以下,满足现场使用要求。     

非离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其絮凝性能

以丙烯酰胺（AM）和烷基酚聚醚（APAP）为单体，采用反相乳液聚合法制备了流动性好的非离子型聚丙烯酰胺絮凝剂（PAM-APAP）。考察了乳化剂和引发剂的种类、单体总质量分数、单体配比和反应温度等因素对聚合反应的影响。实验结果表明，制备PAM-APAP的最佳工艺条件为：单体总质量分数35%、m（AM）∶m（APAP）=9.0∶1.0、Span80+Tween80复配乳化剂加入量为油水总质量的7%、m（Span80）∶m（Tween80）=7.0∶1.5、V50加入量为单体总质量的1.5‰、反应温度50℃。PAM-APAP具有较好的絮凝效果，与其他絮凝剂相比用量较少，在加入量为100mg/L时，对聚合物驱油中产生的含聚合物污水的浊度去除率为87.9%，去油率为89.5%，且絮体不黏壁。     

复合混凝剂的制备及活性染料的去除

以马铃薯淀粉、丙烯酰胺（AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（DADMAC）为原料进行接枝反应,将接枝产物（TSI）与聚合氯化铝铁（PAFC）复配,制得新型复合混凝剂PAFC-TS1。优化了复合混凝剂制备的工艺条件。研究结果表明,复合混凝剂PAFC-TS1的优选制备条件为：OH^-浓度与铝铁总浓度的比（r）为0.5,铝铁总浓度与TS1的质量浓度比（R_m）为0.5 mol/g,铝铁摩尔比9∶1。在此条件下处理质量浓度为100 mg/L的活性染料废水,当混凝剂投加量为24 mL/L时,染料去除率可达97%以上。相同条件下,使用PAFC-TS1比单独使用PAFC或PAFC-PAM的染料去除率更高。     

聚硅酸氯化铝镁的制备及絮凝性能

用聚合硅酸、聚合氯化铝和硫酸镁复合制备复合絮凝剂聚硅酸氯化铝镁。SEM分析结果表明，聚硅酸氯化铝镁为交联的枝杈状聚集态。FTIR仪分析表明，聚铝离子及水解络合离子可与共存的聚硅酸聚合形成配位键。以实际废水为处理对象，比较了自制复合絮凝剂聚硅酸氯化铝镁与市售聚合氯化铝的絮凝效果。实验结果表明:在聚硅酸氯化铝镁加入量为40mg/L、废水pH为3的条件下，以自制聚硅酸氯化铝镁为絮凝剂时废水的COD、BOD5、TP、TN、浊度去除率均较高;自制复合絮凝剂聚硅酸氯化铝镁的废水处理效果均优于市售聚合氯化铝。     

新型铝硅复合絮凝剂的制备及其絮凝性能研究

以高稳定性的有机硅(TEOS)代替聚硅酸(HS)加入到聚合铝(PAC)中,初步制备了一种新型铝硅复合絮凝剂(TEOS—PAC)。研究了制备过程中的滴碱速度、Si与Al摩尔比和碱化度等因素对该复合絮凝剂絮凝性能的影响,对比了TEOS—PAC与HS—PAC的絮凝效果。研究结果表明,制备TEOS—PAC时滴碱速度要控制适当(流量刻度定位40);随着Si与A1摩尔比的提高,TEOS—PAC复合絮凝剂的絮凝性能明显增强,最佳Si与A1摩尔比为0．2,最佳碱化度为2．5;在相同条件下,TEOS—PAC的最佳投药量低于HS—PAC,且TEOS—PAC在絮凝过程中形成的絮体沉降性能优于HS—PAC形成的絮体。     

微电解—Fenton氧化—絮凝组合工艺处理油田压裂废水

采用微电解—Fenton氧化—絮凝组合工艺处理油田压裂废水,优化了工艺条件。实验结果表明：最佳工艺条件为初始废水pH 3.0、铁屑加入量1.5 g/L（铁屑与活性炭的质量比1∶1）、微电解时间80 min、Fenton氧化时间120 min、H₂O₂加入量940 mg/L,阳离子聚丙烯酰胺加入量120 mg/L;在最佳工艺条件下处理废水后,COD由3 116.0 mg/L降至681.3 mg/L,总COD去除率达78.1%,3个工段的COD去除率依次为33.1%,37.9%,7.1%,出水水质满足现场回注标准（SY/T 5329—2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》）;该组合工艺对废水的处理效果远优于单独微电解、Fenton氧化或絮凝工艺,且方法简单易行、药剂利用率高。