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.     

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.     

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.     

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)%.     

微生物絮凝剂处理含油废水

对用一种用发酵法制备的生物絮凝剂的絮凝性能进行了研究。结果表明,试验所得生物絮凝剂具有较好的耐温性和较好的絮凝能力。对试验用乳浊液絮凝除油效率达95%以上,优于商品破乳剂E-3453的絮凝性能。将生物絮凝剂用于含油废水的处理,出水含油量小于5mg/L。     

改性海藻酸钠絮凝剂的合成及其对重金属离子的吸附性能

将海藻酸钠用氨基硫脲进行改性,合成了新型絮凝剂.用红外光谱、核磁共振、元素分析等对该絮凝剂进行了表征.并研究了絮凝剂对5种重金属离子(Fe3+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、Hg2+)的絮凝性能.结果表明,改性海藻酸钠絮凝剂对污水中不同浓度的重金属离子均有明显的絮凝效果.吸附动力学表明,絮凝过程在很短时间内即可完成,该产物具有处理重金属离子污水的应用前景.     

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.     

产气肠杆菌(KLE-1)絮凝特性的研究

从土壤中筛选出一株产生菌KLE-1,经鉴定该菌株为产气肠杆菌(Klebsiella mobilis)．利用乳品废水作为发酵培养基,该菌株产生多糖类微生物絮凝剂;Ca^2 对该絮凝剂的助絮凝效果优于其它金属阳离子;采用红外扫描、zeta电位测定仪对絮凝机理进行研究,表明该絮凝剂主要以架桥作用为主．     

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%.     

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。     

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.     

一锅法溶液缩聚制备高效阳离子絮凝剂及其絮凝性能

以丙酮、二甲胺和甲醛为原料,采用一锅法溶液缩聚制备了一种新型阳离子高分子絮凝剂CPF.通过红外、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱和元素分析对CPF的分子结构进行了表征,通过絮凝实验研究了CPF对水中阴离子染料的絮凝脱色效果并探讨了絮凝机理.研究表明,CPF重均分子量为1.81×10~4,拥有胺基、醇羟基、羰基和醚键等极性官能团,大量质子化胺基赋予其很高的阳离子度.CPF对酸性、直接和活性阴离子染料的絮凝脱色率均达95%以上,脱色率随溶液pH降低而升高且不受水中无机盐的影响.该絮凝行为是"吸附电中和"与"吸附架桥"效应共同作用的结果.CPF对实际印染废水同样具有良好的絮凝脱色效果,但对组分复杂的混合印染废水化学需氧量(COD)的去除率较低,因此可作为一种高效的物化处理手段与生化处理配合用于印染废水的工业化处理.     

交联明胶基絮凝剂的制备及其絮凝性能

以工业明胶(Gel)为原料,戊二醛为交联剂,制备一种新型交联明胶基絮凝剂(G-Gel),并通过伯胺基含量测定、傅里叶红外光谱、紫外光谱和热重分析等研究戊二醛和Gel的反应机理.结果表明,交联反应已成功进行,而且Gel的伯胺基与戊二醛的醛基反应形成希夫碱结构.以G-Gel对高岭土悬浮液的絮凝率为指标,研究G-Gel用量、絮凝时间、p H值对G-Gel絮凝性能的影响,并用Zeta电位、粒度分析、形貌分析等方法研究絮凝机理.实验表明,G-Gel是一种高效的絮凝剂,当G-Gel添加量为15 mg·L~(-1),p H值为7,絮凝时间为3 min时,絮凝率达87%,并且适用于酸性、中性与碱性条件.Zeta电位、絮体粒径分布及其形态结构的测定表明,G-Gel的絮凝机理主要以架桥絮凝为主,电荷中和作用较弱.     

利用酱油酿造废水生产微生物絮凝剂及其性能研究

土壤杆菌(Agrobacteriumsp.)LG5-1能够利用酱油酿造废水作为替代培养基生产微生物絮凝剂.在温度为30℃的条件下,研究了碳源、氮源、初始pH及培养时间等条件对絮凝剂的产量及絮凝剂活性的影响,得到了以酱油酿造废水为培养基生产微生物絮凝剂GIL-1的最佳条件:100mL酱油酿造废水中加入2mL乙醇(75%)作为补充碳源,不需添加氮源,调节pH值至8.0左右,培养时间约为48h.获得的絮凝剂GIL-1具有较高的絮凝率和较好的稳定性能,低温储存200d,絮凝率仍可达76.3%.图5参19     

海泡石、膨润土改性壳聚糖对景观水絮凝效果的研究

壳聚糖及海泡石、膨润土均是纯天然、无害物质,利用海泡石、膨润土等粘土改性壳聚糖制备生态絮凝剂是絮凝剂发展的重要方向,将其应用于景观水的治理,可以有效地改善景观水的观赏性.以苏州艺圃园林景观水为例,研究了两种改性絮凝剂的絮凝效果.苏州艺圃园林景观水内藻类以绿藻Chlorphyta为主,鉴于景观水的特殊观赏性,以浊度大小设定正交试验,得出了投放量、配比、醋酸用量、搅拌时间的最优值.试验证明海泡石、膨润土均对壳聚糖絮凝产生矾花的密实度和分形维数[1]有明显的增强效果,膨润土效果略好,克服了壳聚糖分子量较小、吸附架桥能力差、矾花不够密实的缺点.在最优条件下,这两种改性后的絮凝剂可使水样浊度降至5 NTU以下,叶绿素a的去除率达93％以上,明显好于单独使用壳聚糖絮凝剂的情况.随原水浊度的增加,浊度去除率缓慢减小,pH值在7.5～8.5之间浊度去除率最高,温度对絮凝效果影响不大.试验表明壳聚糖及海泡石、膨润土两种改性絮凝剂对景观水的治理和生态絮凝剂的制备具有指导意义.     

新型聚铝硅复合絮凝剂的制备及性能研究

本文初步制备了两种新型聚铝硅复合絮凝剂：聚铝硅（含活化硅酸聚合铝，ＰＡＣＳｉ）和聚硅铝（聚硅酸硫酸铝，ＰＳｉＡＳ），研究对比了ＰＡＣＳｉ，ＰＳｉＡＳ与ＰＡＣ的絮凝性能。考察了硅酸聚合程度，硅、铝含量对其絮凝性能的影响，结果表明，提高硅酸聚合程度或硅、铝含量的增加均有利于增强絮凝性能，且随（Ｓｉ）／（Ａｌ）比值的提高，其絮凝性能也明显增加，在铝含量相同情况下，聚铝硅和聚硅铝的絮凝性能均优于聚合氯化铝     

微生物絮凝剂SC06的化学组成和特性

纤维堆囊菌（Sorangium cellulosum NUST 06）产生一种胞外多糖絮凝剂。用乙醇沉淀和Sepharose 4B凝胶层析纯化得到纯品SC06，通过气相色谱和红外光谱分析，SC06由葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成，其比较约为5∶3∶1，SC06的絮凝活性依赖于阳离子的存在，在pH2-9范围内絮凝活性稳定。     

聚合硅酸硫酸铝的制备,结构及性能研究

制备了聚合酸硫酸铝絮凝剂。其最佳制备条件为ＰＨ值５．５－６．０,ＳｉＯ２浓度２．０－３．０％,Ａｌ／Ｓｉ摩尔比１．０或０．１。Ｘ射线衍射分析说明Ａｌ２（ＳＯ４）３,已参加聚合物的生成。应用实验表明Ａｌ／Ｓｉ摩尔比是影响其絮凝性能的最主要因素,该产品对于低浊高色度水的处理肯人优异的絮凝性能。     

微生物絮凝剂生产菌T1的鉴定及其对生活污水絮凝特性

从活性污泥中分离筛选絮凝剂产生菌,得到一株对高岭土悬浊液具有较高絮凝活性的微生物絮凝菌T1.根据菌株的生理生化鉴定以及16S r DNA基因序列分析,确定该菌株为芽孢杆菌(Bacillus sp),该菌的絮凝活性物质分布在发酵液上清液中.通过正交实验确定最佳生活污水絮凝条件为絮凝剂投加量5%,污水p H值7.0,助凝剂Ca Cl2投加量为2%,在此条件下,T1发酵上清液对生活污水的絮凝率为83.85%.     

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.