新型聚丙烯酰胺絮凝剂的合成及其性能

论文首先以水溶性壳聚糖为分散稳定剂,采用分散聚合的方式,合成一种新型絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺P(CMTC-AMDMC),并对该产品进行了红外光谱及核磁共振表征。其次,研究了絮凝剂的使用量以及分子量对高岭土悬浮液的除浊性能的影响。通过红外光谱及核磁共振谱表征可知,CMTC、AM和DMC在一定条件下发生了接枝聚合反应,单体转化率可达到95%左右;絮凝剂P(CMTC-AM-DMC)最佳投加量为0.32~2.0 mg/L;高岭土悬浮液浓度越高,除浊率越大;当搅拌速度在150 r/min下,搅拌10 min时,絮凝过程即可达到平衡,除浊率达到90%以上;絮凝剂的分子量对160目0.5 g/L的高岭土悬浮液除浊性能影响较大,分子量为197.1×104g/mol时,除浊率为90%,105.7×104g/mol时,除浊率降低至80%。     

利用剩余污泥制备微生物絮凝剂及其絮凝性能与机理分析

以城市污水处理厂的剩余活性污泥为原料,以稀盐酸为提取剂制备了污泥絮凝剂,并优化了污泥絮凝剂的制备方法及絮凝条件。当稀盐酸浓度为1. 2 mol/L,破解时间为20 min时,制得的絮凝剂对高岭土悬浮液的絮凝率可达到99. 5%。对于30 g污泥,提取剂稀盐酸的用量为200 m L,浓度为1. 2 mol/L时,连续提取2次,主要絮凝活性成分可基本提取出来。采用加碱溶液的方法对污泥絮凝剂进行提纯,制备得到纯化的絮凝剂PSF-1～3。当絮凝体系pH在4. 0～12. 0时,纯化絮凝剂对高岭土悬浮液的絮凝率均在95%以上。采用红外光谱对3个提纯絮凝剂进行结构解析,结果表明:纯化的污泥絮凝剂中存在O—H和N—H或二者之一,且存及酰胺键,推测絮凝剂的主要絮凝活性成分为多糖和蛋白质。采用扫描电镜对絮凝剂絮凝前后的形貌进行检测,絮凝后高岭土颗粒团聚在絮凝剂周围,由此推测在高岭土和絮凝剂之间产生吸附架桥作用。     

淀粉接枝阳离子絮凝剂的制备及性能研究

主要利用化学方法对环氧氯丙烷和胺类进行阳离子改性获得阳离子醚化剂,然后与碱化后的淀粉接枝制得一种絮凝性能良好的有机高分子阳离子絮凝荆,并对所得产品作了絮凝性能实验。由实验得知该絮凝剂对悬浮细小颗粒有很好的去除效果,如高岭土溶液（1g／L）产生矾花时间较短,加入絮凝剂后搅拌3min左右即可产生明显絮体,且絮体较大,静置后透光率达90％以上。     

PAFC/CTS/红粘土复合絮凝剂对天然胶乳废水的处理

采用聚合氯化铝铁(PAFC)与壳聚糖(CTS)、红粘土复合,制备三元复合絮凝剂,并对胶乳废水进行处理。分别考察了絮凝剂各组分配比、絮凝剂投加量、絮凝搅拌强度对天然胶乳废水的浊度去除率和COD去除率的影响。研究结果表明,当以300 r/min搅拌2min,80¹00 r/min搅拌5 min,15100 r/min搅拌5 min,15²5 r/min搅拌10 min,聚合氯化铝铁/壳聚糖复合絮凝剂组分质量比为PAFC:CTS=1:0.16,投加量为6 mL/L,红粘土投加量0.09 g/L时,静置沉降10 min时对废水浊度去除率和24 h COD去除率分别达98%和80%以上。比单独使用PAFC絮凝剂减少了约一半的投料量。此外,通过扫描电镜观察絮体形貌,初步探讨了絮凝机理,可能是在絮凝体系中引入壳聚糖后,不仅能够保持PAFC絮凝过程中的电中和性能,还能发挥壳聚糖大分子链的吸附架桥性能,从而大大提高复合絮凝剂的絮凝能力。     

絮凝剂产生菌的筛选及应用

本研究从活性污泥中筛选出两株絮凝剂产生菌Galactomycessp(M-2)和白地霉属Geotrichum candidum(J-5),所产絮凝剂对高岭土的絮凝活性均高达90%以上。絮凝实验表明:絮凝剂对高岭土悬浊液的最佳投加量为3 mL/L,在酸性与碱性条件下,絮凝活性均很好。高岭土悬浊液的浓度对絮凝效果有一定的影响,浓度为4~6 g/L时絮凝效果较稳定。对蓝黑墨水等溶液有较好的脱色效果。     

生物絮凝剂的絮凝活性及失活动力学的研究

为考察生物絮凝剂MBF2 的絮凝活性,采用正交实验对其产生菌C2 的培养条件进行了优化.结果表明,培养基中主要成分的最适加入量分别为葡萄糖5g/L,(NH4)2SO4 0.5g/L,尿素5.0g/L,最适pH 值为8.0. Molish 反应和茚三酮显色反应表明,该絮凝剂的主要成分为蛋白质,是由微生物产生并分泌到细胞外的具有絮凝活性的代谢产物.发酵液的絮凝活性与细胞生长量均在培养48h 时达最大.该絮凝剂的絮凝活性受pH 值的影响较为显著,在pH6.0~8.0 范围内有较好的絮凝效果,其中pH7.0 时絮凝率最高为83.7%.热稳定性实验显示,该絮凝剂在25~40℃范围内比较稳定,但在40℃以上时,絮凝活性显著下降.为了研究生物絮凝剂MBF2 的失活动力学,建立了该絮凝剂的受热失活一级动力学方程,失活活化能为11.86kJ/mol.絮凝剂MBF2 对可溶性色素次甲基蓝的脱色率高达98.6%.     

改性淀粉絮凝剂处理含油废水的试验效果

通过将玉米淀粉与氢氧化钠、三氯化铝和无水碳酸钠在恒温磁力搅拌器上搅拌、加热,使得玉米淀粉改性,制得改性淀粉絮凝剂,并研究了改性淀粉絮凝剂对含油废水的处理效果.试验结果显示,在搅拌速度与时间分别为快搅速度200 r/min,快搅时间0.5 min;慢搅速度100 r/min,慢搅时间3 min的情况下,使用改性淀粉絮凝剂处理含油废水时,COD去除率为77.94%、石油类去除率为61.2%、透光率为62.7%、SS去除率为79.96%;最佳反应条件为:投药量为12 mg/L、温度为5~30℃、pH值为6-8.     

铁铝共聚物对北方酒厂底锅水去浊效果的研究

研究了无机高分子絮凝剂-铁铝共聚物(CPAFC)(0.1 mol/L)对中国北方酒厂底锅水的絮凝去浊效果。结果表明:在pH为3左右(原水pH)时,CPAFC(ρ(Fe)/ρ(Al)=3∶7)对酒厂底锅水的最佳絮凝去浊条件是:CPAFC投加量为26.7 mL/L,搅拌后静置25 min,此时去浊率可达到90%以上,COD去除率可达70%以上。     

磁絮凝分离法处理含油废水的试验

通过磁絮凝分离法处理含油废水,确定适宜的磁粉和絮凝剂、助凝剂的加入量,以及加料顺序和搅拌条件对反应的影响,并进行了普通絮凝和磁絮凝的对比试验。结果表明,当废水含油量为100~200mg/L时,反应最佳工艺参数:磁粉加入量为280mg/L,PFC和PAM加入量分别为25、0.5mg/L,磁粉和PFC同时先于PAM投加,且投加时搅拌速度以250r/min为宜。     

MBF-33絮凝特性研究

考察了微生物絮凝剂产生菌Z-67所产絮凝剂MBF-33的絮凝特性。研究表明,该絮凝剂为胞外分泌的蛋白质,每升发酵液可制得絮凝剂粗品0.8～1.1g,对高岭土悬浊液絮凝率最高可达97%。该絮凝剂具有热不稳定性,在100℃水浴中加热20min即丧失全部絮凝活性;该絮凝剂能在广泛的pH范围内保持较高的絮凝活性,但在pH4～9范围内最佳;Ca2+为最适宜的助凝剂,最佳投放量为3.6mmol/L,增加用量反而会抑制絮凝。该絮凝剂主要依靠蛋白质和高岭土在蛋白质活性中心的桥连作用进行絮凝。     

一种降低太阳池老卤水浊度及叶绿素含量的方法

对新近合成的淀粉改性聚合硫酸铝絮凝剂POA降低太阳池中老卤水浊度的条件进行了优化。在老卤液盐度为402‰、pH为6.4、温度为18℃条件下,投加POA为3%(V/V)、400r/min下搅拌1min、200r/min下搅拌10min、70r/min下搅拌10min、沉降时间为90min时,絮凝剂对老卤液的降浊率可达97.8%,浊度降至1～2NTU。与常规的聚合氯化铝和聚合硫酸铝絮凝剂相比,POA对老卤水具有更优良的絮凝降浊能力,降浊率分别提高了62.2%和48.3%。POA处理后的老卤液能在太阳池中稳定运行60d,之后池中不同盐层浊度和叶绿素含量均有一定程度的升高,表明有藻类滋生。     

嗜乳品废水絮凝剂产生菌的筛选及其培养优化

该试验筛选能够利用廉价的乳品废水作为部分替代碳源的高效耐碱型微生物絮凝剂产生菌群。试验采用常规筛选方法,用盐碱地土壤平板划线。从平板上挑取粘性大的菌落接到相应的液体培养基中,摇振荡培养72 h后用高岭土悬浊液测定微生物产生絮凝剂的絮凝活性。最终选出高效微生物絮凝剂产生菌群。将培养基中的商业碳源变换为其他不同类型的商业碳源以及不同浓度的乳品废水,用控制变量法优化其它他产絮条件,最终得出复合菌群的最佳产絮条件:乳品废水的浓度为900 mg/L、最佳乙醇添加比为2%、最佳氮源为蛋白胨、最佳阳离子为Na_2SO_4、最佳初始p H值为11、最佳培养温度为30℃、最佳摇床速度为160 r/min,以及最佳接种量为2%。在最佳产絮条件下微生物絮凝剂的絮凝活性可达94.68%。     

利用污泥残渣制备生物絮凝剂及其絮凝机理的探讨

考察了由污泥残渣制备生物絮凝剂的条件,同时对其絮凝机理进行了初步的探讨。结果表明,絮凝剂的最佳制备条件为:污泥残渣浓度100 g/L,处理方式为水洗,水洗次数为3次。该絮凝剂具有良好的热稳定性和pH稳定性,储存100 d内,絮凝剂的絮凝活性均保持在94%以上;对其成分分析的测定结果表明该絮凝剂的主要成分为多糖类物质;絮凝剂与高岭土颗粒之间通过离子键结合;利用扫描电镜观察絮体形态,发现其结构密实,有利于絮体沉降。推测其絮凝机理为絮凝剂和高岭土之间首先以离子键结合,然后通过吸附架桥作用絮凝沉淀。     

微生物絮凝剂的研制及其对浊度去除的研究

从污水处理厂的活性污泥和污水中筛选到一株有高絮凝活性的微生物 (命名为WB 2 ) ,由该菌株分泌的微生物絮凝剂对高岭土有很好的絮凝效果。与聚合硫酸铁助絮凝剂共同使用时 ,该微生物絮凝剂对含藻污水的絮凝能达到理想的效果。当微生物絮凝剂浓度为 5mg/L、聚合硫酸铁浓度为 5～ 6mg/L时 ,处理效果最佳 ,浊度去除率达 98.6 % ,色度去除 82 %。     

高分子量丙烯酸钠聚合物絮凝淀粉废水的研究

本文研究了高分子量丙烯酸钠聚合物絮凝剂用量、助凝剂用量、体系pH值以及搅拌速率等因素对淀粉废水絮凝效果的影响。在最佳絮凝条件下CODCr去除率可达50％以上，浊度去除率可达90％以上，所得到的絮体无毒，可进一步回收利用。     

一株海洋假单胞菌产生物絮凝剂去除赤潮生物的实验研究

利用一株假单胞菌(Pseudomonas sp.)的发酵液研究了该细菌产絮凝剂对东海原甲藻和裸甲藻的絮凝去除作用.结果表明,该生物絮凝剂可有效絮凝去除实验所选用两种赤潮生物,并且随絮凝剂用量的增加以及作用时间的延长,去除效果逐渐增加至最大然后基本保持恒定.有效絮凝去除赤潮生物的体积浓度为4.0%～10.0%.有效絮凝作用时间为1.5 h左右,絮凝效率与体系的pH值密切相关,pH在8.0左右絮凝效率较高.不同浓度的Ca2+、Mg2+对该絮凝剂絮凝除藻作用有一定的增效作用, Ca2+、Mg2+的最佳助凝离子浓度分别为2.0 mmol/L及4.0 mmol/L.     

羧甲基壳聚糖絮凝除藻研究

利用羧甲基壳聚糖为絮凝剂,分别对蛋白核小球藻、水华微囊藻、斜生栅藻进行絮凝实验。结果表明:羧甲基壳聚糖对小球藻最佳絮凝条件为:p H=6,藻浓度为9.0×106个/m L,静置时间为15min,转速为30rpm/min,羧甲基壳聚糖用量为100mg/L;对水华微囊藻最佳絮凝条件为:p H<4,藻浓度为5.1×105个/m L,静置时间为15min,转速为180rpm/min,羧甲基壳聚糖用量为125mg/L;对斜生栅藻最佳絮凝条件为:p H=6,藻浓度为12.4×106个/m L,静置时间为15min,转速为80rpm/min,羧甲基壳聚糖用量为100mg/L。     

水解淀粉接枝改性阳离子化絮凝剂的制备及其应用

淀粉接枝改性阳离子化絮凝剂对城市污水以及采用絮凝法处理的废水具有良好的处理效果,但是淀粉絮凝剂几乎不溶于水,因此提高淀粉絮凝剂的溶解性,对于提高淀粉絮凝剂的絮凝效果具有重要的意义。本文采用α-淀粉酶对玉米淀粉进行水解,接枝共聚合成淀粉絮凝剂,通过改性最终制备得到水解淀粉接枝改性阳离子化絮凝剂,并通过试验对其合成指标进行了考察以及与普通淀粉絮凝剂的溶解性进行了对比。结果表明:水解淀粉接枝改性阳离子化絮凝剂在具备良好的絮凝效果的同时,其溶解度有了明显的提高。     

阴阳离子有机絮凝剂对污泥脱水效果的研究

为研究阴阳离子有机絮凝剂对污泥的脱水效果,在不同条件下分别向污泥中投加聚二甲基二烯丙基氯化铵(HCA)和聚丙烯酰胺(APAM)。结果表明:絮凝剂浓度、过滤时间、p H显著影响污泥的脱水性能;污泥脱水最佳的絮凝反应条件为絮凝剂投加量为30 mg/L,污泥p H为5,真空抽滤时间为4 min;投加HCA和APAM的污泥都能取得良好的脱水效果,但HCA污泥脱水效果优于APAM。另外,吸附架桥是离子型有机絮凝剂高效絮凝的主要机理,电中和起辅助作用。     

吸附-絮凝法处理亚甲基蓝模拟废水研究

采用吸附-絮凝法处理亚甲基蓝模拟废水,以稻壳为吸附剂,优化了吸附的最佳条件,筛选了絮凝剂,并探讨了吸附-絮凝法处理亚甲基蓝模拟废水时,NX-A7阴离子絮凝剂加入时间对亚甲基蓝去除效果的影响。试验结果表明:稻壳用量为0.8 g,亚甲基蓝模拟废水浓度为100 mg/L,反应温度25℃,振荡速度为200 r/min条件下,吸附处理100 min时加入NX-A7阴离子絮凝剂,继续处理20min,亚甲基蓝去除率可达94.7%。用吸附-絮凝法处理高浓度亚甲基蓝模拟废水时,亚甲基蓝去除率大于单吸附和单絮凝之和,可以达到"1+12"的效果。