无机高分子絮凝剂的基础研究

无机高分子絮凝剂(IPF)是六十年代以来在传统的铝盐、铁盐混凝剂基础上发展起来的一类新型水处理药剂。它主要可分为五种,即:阳离子型的聚合氯化铝(PAC)或称碱式氯化铝(BAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、以及阴离子型的聚合硅酸或称活化硅酸(AS)。此外,尚有若干复合而成的品种例如铁铝复合剂等也在发展中。由于这类药剂具有高效、适应性强、无毒、价廉等优点而得到     

淀粉改性絮凝剂与PAC复合絮凝发制品废水性能研究:小试和中试

发制品在生产过程中产生大量废水,一般首先通过混凝/絮凝预处理去除废水中大部分悬浮胶体颗粒及少量可溶性物质.本研究中,设计并合成了两种含有强阳离子季铵盐基团的淀粉改性絮凝剂,分别是基团位于主链的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性淀粉(St-CTA-DQ)和基团位于侧链的淀粉接枝聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(St-g-PDMC-DQ).将它们分别在小试和中试规模下与聚合氯化铝(PAC)复合絮凝发制品废水,重点考察了复合絮凝中无机混凝剂与高分子絮凝剂的投加顺序与投加量等因素影响.实验室小试结果表明,先加PAC再加改性淀粉絮凝剂的絮凝工艺效果明显优于先加高分子絮凝剂再加PAC及两者同时加入的絮凝工艺;当与两种淀粉改性絮凝剂分别复合使用时,St-CTA-DQ与St-g-PDMC-DQ投加量分别为:10 mg·L~(-1)和20 mg·L~(-1),PAC的最佳投加量(90 mg·L~(-1))相比其单独使用(190 mg·L~(-1))下降一半以上;且复合絮凝对于浊度和UV_(254)的去除效果明显增强;形成的絮体尺寸更大,结构也更为密实;中试实验结果基本与小试一致.这是因为除了PAC电中和作用外,加入的阳离子高分子絮凝剂同时具有混凝和絮凝双重功能,能够进一步通过电中和与黏结架桥作用去除废水中污染物与初级絮体.同时还比较了上述两种阳离子淀粉改性絮凝剂不同结构对其絮凝性能影响,阳离子基团位于主链的St-CTA-DQ具有更佳的絮凝性能.淀粉改性絮凝剂与PAC复合使用在发制品废水处理中拥有良好的应用前景.     

聚合氯化铝与传统混凝剂的凝聚—絮凝行为差异

本文综合阐述无机高分子絮凝剂与传统混凝剂在化学特征和凝聚－絮凝行为机理上的差异。ＰＡＣ的主要成分聚十三铝在预制条件下能大量生成。它们对水解反应有一定的稳定性，直接吸附有颗粒物表面，发挥强烈的电中和及粘结架桥作用，其流动电流，ζ电位，絮凝指数及凝聚－絮凝区域图等，均与传统混凝剂有很大不同，其计算模式应根据表面络合及表面沉淀原理建立。     

天然高分子改性阳离子絮凝剂SFC的制备及其絮凝性能的研究

本文研究了天然高分子改性阳离子絮凝剂SFC的制备及其絮凝性能.选择了Fe~(2+)+H_2O_2。作催化剂,确定了其最佳制备反应条件;所得产物SFC的絮凝除浊性能优于日本产的DG-Ⅱ型阳离子絮凝剂和国产的阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂.     

氨基葡聚糖的应用研究——氨基葡聚糖絮凝剂的性能

本文对氨基葡聚糖的絮凝特征作了研究,并与日本强阳离子型和弱阳离子型合成高分子絮凝剂及国产阴离子型合成高分子絮凝剂作了对比。实验结果表明,氨基葡聚糖属于弱阳离子型絮凝剂,但不易产生絮凝恶化现象。氨基葡聚糖无毒、无味,成本低廉;具有自由胺基,是一种很有发展前途的天然高分子絮凝剂,操作稳定性很好。适用于酸性和中性废水处理。     

微生物絮凝剂的研究与应用进展

微生物絮凝剂是具有广阔应用前景的一种天然高分子絮凝剂，因而引起科学界的高度重视．自７０年代以来，美国和日本等十多个国家已对其进行了详细的研究．本文综述了微生物絮凝剂的研究与应用进展，包括合成絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的化学本质、遗传基础和微观结构、微生物絮凝剂的絮凝机理和絮凝能力及其影响因素，微生物絮凝剂的合成条件和提取方法等方面．文中还给出了微生物絮凝剂在污染治理等领域实际应用的若干事例．     

聚合氯化铝与有机高分子复合絮凝剂的电荷特性及其絮凝作用

用流动电流技术研究了聚合氯化铝(PAC)与不同类型有机高分子复合絮凝剂的电荷特性,并用ζ电位分析仪结合混凝烧杯实验研究了不同碱化度(B)的PAC与阳离子型有机高分子C109P复合絮凝剂的电中和水体颗粒物的能力与絮凝效能的关系,对无机-有机复合型絮凝剂中有机高分子在凝聚絮凝过程中所起的作用进行了讨论.     

应用微絮凝过滤的污水深度处理研究

本文就微絮凝过滤用于污水深度处理进行了研究.该工艺选用了陶粒一砂双层滤料滤池,絮凝剂选用了无机高分子絮凝剂PFC(投量20mg/L)和有机高分子絮凝剂(投量0.2mg/L);滤池的反冲洗用气一水·气一水三阶段反洗,效果良好.过滤实验的研究进行了直接过滤,单投PFC及PFC与PDM复配投加的微絮凝过滤三种方式.PFC与PDM复配对色度、COD、T—P有显著的去除效果.     

喹啉季铵盐絮凝-缓蚀剂FNQ-C的制备及其性能研究

本文研究了天然高分子改性喹啉季铵盐型阳离子絮凝-缓蚀剂FNQ-C的制备,确定了其最佳制备反应条件;考察了FNQ-C在模拟循环冷却水中的絮凝、缓蚀性能.絮凝实验表明FNQ-C的絮凝净水效果优于国产阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂PAM-C,挂片腐蚀实验表明FNQ-C的缓蚀性能与国产商品缓蚀剂EDTMP相当.实验亦证实FNQ-C的缓蚀用药量与其絮凝净化用药量相容,可以一次投药同步满足絮凝、缓蚀两种水质要求.     

铝铁改性淀粉复合絮凝剂对甲基紫的絮凝机理

以模拟甲基紫染料废水为处理对象,通过测定絮凝R值、Zeta电位、脱色率与CODCr去除率,研究了自配铝铁改性淀粉复合絮凝剂(CAFS)的絮凝特性,初步探讨了其絮凝机理.结果表明,该复合絮凝剂为阳离子型高分子絮凝剂,絮凝初期作用机理趋于"吸附电中和",絮凝后期作用机理以"絮凝架桥"和"卷扫网捕"为主,絮凝性能受pH值影响显著.在pH=11.0,投加量为0.330 mg·L-1时,甲基紫处理效果最优,CODCr去除率达41.0%,色度去除率高达98.0%,其絮体形态密实、含水率低.     

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.     

水和废水处理用复合高分子絮凝剂的研究进展

复合高分子絮凝剂是近年来人们关注的新型、高效水和废水处理用药剂.本文就近年来国内外无机.无机复合高分子絮凝剂、无机-有机复合高分子絮凝剂和微生物复合絮凝剂的研究进展进行了综述,分析了其存在的主要问题,提出了今后研究工作的建议.     

稀土镧改性聚合硫酸铁机理分析及其应用

为进一步提高无机高分子絮凝剂的处理效果并降低处理成本,研究"一步法"絮凝剂制备工艺,同时引入稀土镧对絮凝剂进行改性处理,制备固体稀土镧聚合硫酸铁絮凝剂(La-PFS).实验通过响应面优化絮凝性能,研究结果表明.聚合温度为123℃、镧铁摩尔比为1∶105.56、OH~-/Fe摩尔比为0.19时,制备产品对高浊度废水除浊效率效果达到99.41%.引入稀土镧在一定程度上增长絮凝剂链状结构,增强吸附能力.在对造纸废水处理中,稀土镧聚合硫酸铁对造纸废水处理效果明显优于传统市售絮凝剂,絮凝沉淀速度有较大提升,浊度去除率达到68%,COD_(Cr)去除率达到35%.     

有机高分子絮凝剂在江苏内河淤泥中的降解研究

研究了有机高分子絮凝剂在江苏内河脱水淤泥中降解情况.以江苏2地区无锡古运河、吴江横草路内河泥样为代表,经过有机高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺PDA(Poly-Dimethyldiallylammonium chloride-Acrylamide)絮凝脱水后,以显微拍照、浊度和透过率为指标,考察淤泥样微量有机高分子絮凝剂的降解情况.在20 d时,古运河絮凝泥样1%质量分数的悬浮液透过率由77.8%减少为36.9%,浊度由32.8 NTU增加为117.4 NTU;横草路絮凝泥由90.9%减少为52.1%,浊度由15.45 NTU增加为94.2 NTU,两个地区的降解泥样浊度和透过率与各自原泥样的相应值都随降解时间的递增而趋向一致.同时采用显微拍照的方法观察淤泥的降解情况,20 d常温降解后絮凝淤泥重新以小颗粒状分散排布.实验结果表明:常温下存放20 d时,淤泥样中微量PDA已基本降解为小分子,降解后淤泥的物理状态和原泥趋近.     

壳聚糖/膨润土复合絮凝剂处理染料废水的研究

利用壳聚糖/钠基膨润土复合絮凝剂对活性艳红X3B等11种染料模拟废水及实际印染废水进行絮凝脱色处理。考察了复合絮凝剂投加量、pH值、搅拌速率、搅拌时间等因素对模拟染料废水絮凝脱色的影响。结果表明,在染料浓度为100 mg.L-1,pH为5的条件下,复合絮凝剂投加量为1.25 g.L-1时,3种质量比的复合絮凝剂对活性艳红X3B的脱色率分别达到75%、90%和97%以上;质量比为1∶10的壳聚糖/钠基膨润土复合絮凝剂,对其它活性、还原性、分散性、水溶性等8种印染厂常用染料也具有很好的絮凝脱色作用,脱色率均可达94%以上。对印染废水处理厂进水口废水和经过A/O处理后废水的色度去除率和COD去除率分别可以达到81.05%、83.74%和53.21%、41.22%,具有一定的应用前景。     

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.     

微生物絮凝剂絮凝特性的研究

考察了微生物絮凝剂产生菌Bacillus sp.B-2发酵生产絮凝剂的絮凝特性。研究表明，该菌在生长过程中产生絮凝剂并将其分泌到细胞外，每升发酵液可制得絮凝剂粗品1．7g，絮凝活性最高达97％以上，絮凝效能优于目前市售化学絮凝剂。该絮凝剂凝聚絮凝高岭土悬浊液最适宜的pH值在大于7的偏碱性条件，Ca^2 ,Mg^2 ,Mn^2 ,Al^3 等二价、三价金属离子对其絮凝具有促进作用，且随着Ca^2 浓度的增加，促进作用加强。     

微生物絮凝剂絮凝条件的响应曲面法优化

筛选出一株絮凝剂产生菌TF10,鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium).以高岭土悬浊液为絮凝对象,研究了pH值、絮凝剂用量和不同阳离子对TF10产生的絮凝剂P-TF10絮凝效率的影响.结果表明,P-TF10在偏酸和微碱范围内活性较高;絮凝剂存在最佳用量,不足或过高会导致絮凝率下降;Ca2+和Al3+对絮凝的促进作用明显,而Mg2+和Na+对絮凝无作用.应用响应曲面法对P-TF10的絮凝条件进行了优化,得到最佳条件为:pH=4.7,CaCl2浓度为7.0mmol.l-1,P-TF10的用量为34.6 mg.l-1,该条件下絮凝率可达(95.5±1.0)%.     

天然改性淀粉絮凝剂的合成与应用

以硝酸铈铵为引发剂,通过接枝共聚反应,在淀粉(Starch)骨架上引入丙烯酰胺(AM),制得St-AM接枝物.在引发剂用量为1.1 mmol·l-1,淀粉与单体质量配比为1∶ 3,25℃下反应3h,接枝物黏度可达587.83 ml·g-1,能使煤泥水中的细泥颗粒形成较大的絮团而快速沉降,固液分离效果好.用合成的絮凝剂进行了水处理试验,结果表明,当接枝物用量为50g·t-1干煤泥,辅以凝聚剂用量1.5kg·t-1干煤泥能有效解决选煤厂煤泥水中细粒含量多、压滤处理困难的问题,滤饼水分可控制在25%,滤液浓度在60g·l-1左右,与聚丙烯酰胺(PAM)对煤泥水和高岭土悬浮体絮凝作用相比,该接枝共聚物具有价廉、无毒、絮凝效果好等特点.     

Al13去除水中腐殖酸的混凝作用机理

研究对比了Al13、不同碱化度的聚合氯化铝(PACl)及工业聚合氯化铝等去除水中腐殖酸的絮凝特征,从Zeta电位、RT(余浊)、UV254等角度分别考察了pH值和投药量的影响,对不同形态组成絮凝剂的混凝效能有了进一步明确的认识,并且对Al13的絮凝机理进行了有益的探索．结果表明,Al13是混凝过程中的优势形态,决定着混凝剂的电中和能力．