聚合硅酸钛铝复合絮凝剂的结构及性能

为了克服有机絮凝剂的二次投加及有毒性的缺点,以硅酸钠、硫酸钛、硫酸铝为原料,制备了聚合硅酸钛铝(PTAS)无机高分子复合絮凝剂处理模拟江水。结果表明,在n(Ti+Al)∶n(Si)=1∶3,n(Ti)∶n(Al)=1∶5,模拟江水pH值为5～9.3,絮凝剂投加量为0.3 mmol/L(以金属离子计)时,PTAS对模拟江水的混凝效果最好,除浊率达到92.5%以上。此外,通过X-射线衍射说明聚硅酸与硫酸铝、硫酸钛不是单纯的原料复合;红外吸收光谱显示钛、铝离子及其水解聚合产物可与共存的聚硅酸生成Si—O—Al键和Ti—O—Si键;激光粒度分析表明PTAS在聚合过程中粒度并没有明显变化,但均比聚硅酸粒径大。     

聚硅酸锌铝的制备及其性能研究

以硅酸钠、硫酸锌、硫酸铝为原料，通过共聚法制备了无机高分子絮凝剂聚硅酸锌铝（PSZAS），研究了Na₂SiO₃的摩尔浓度、活化时间、Al/Si、Zn/Si 配比及絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响，用X-射线衍射（XRD）和电子扫描电镜（SEM）对该絮凝剂的结构及形貌进行了表征。结果表明：当硅酸钠的浓度为0.4 mol/L，硅酸活化时间为2 h，Si∶Al∶Zn=1∶1∶1.5，絮凝剂投加量为20 mL/L废水时，絮凝剂的电中和能力和吸附架桥能力最强，絮凝剂对含H-酸染料模拟废水的絮凝效果最好。     

改性壳聚糖复合凹凸棒土絮凝油漆废水

将壳聚糖、阳离子淀粉和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)进行三元接枝共聚,制备了三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS),通过红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征。并且将三元接枝改性壳聚糖与凹凸棒土进行优化复配,对油漆废水进行了絮凝实验,得出了当pH=12,沉降时间为20 min,复合絮凝剂投加量为0.2 g,三元接枝共聚物∶凹凸棒土=1∶10时,该复合絮凝剂对油漆去除率最佳能够达到89.3%,并且絮凝效果好,是一种新型绿色环保的有机-无机复合絮凝剂。     

聚硅基复合氯化铁絮凝剂的制备及其在采油废水处理中的应用

采用硅酸钠制备聚硅酸,探讨了活化pH、活化剂、硅酸钠浓度(以SiO_2质量分数计)及聚合温度等因素对聚硅酸稳定性的影响.利用聚硅酸及氯化铁制备聚硅基复合氯化铁(PSiF),并通过正交试验分析了活化pH、Si/Fe(摩尔比)、OH/Fe(摩尔比)、制备时间对PSiF絮凝性能的影响.综合考虑絮凝性能、稳定性以及经济性等因素,确定PSiF适宜的制备条件为SiO_2质量分数2%～3%;活化pH为2～3;Si/Fe为0.50～0.75;OH/Fe为0.50～0.75;制备时间为0.5 h;聚合温度低于25℃.对比PSiF、PAC、FeCl_3对采油废水的处理效果,PSiF除浊、除COD效果以及经济性最好,是一种应用前景广阔的新型絮凝剂.     

响应曲面法优化复合絮凝剂的制备工艺

为了提高染料废水中COD和色度的去除效果,采用响应曲面法对聚硅酸类新型复合絮凝剂的制备工艺进行了优化实验研究。在单因素实验基础上采用Box-Behnken Design(BBD)实验设计方法,设计出了影响染料废水处理效果的3因素3水平共15组实验,其中n(Fe+Al):n(Si)的摩尔比为4～6,n(B+Mg):n(Si)的摩尔比为0.3～0.7,熟化时间为1～3 d。根据15组实验结果,以COD去除率和色度去除率为响应值分别建立了二次多项式响应曲面模型。模型优化结果显示,在n(Fe+Al):n(Si)摩尔比为5∶1,n(B+Mg):n(Si)为0.5∶1,熟化时间为2 d的条件下,制备得到的新型复合絮凝剂聚硅酸铝铁硼镁具有最佳的絮凝处理性能和脱色效果,能有效去除染料废水中的COD和色度,其中出水色度接近于0,COD的去除率达到87.65%,模型验证实验进一步验证了本文所建立的响应曲面法在复合絮凝剂制备工艺优化中的有效性。     

改性壳聚糖-凹凸棒石复合絮凝剂絮凝采收小球藻

用3-氯-2-羟丙基氯化铵(CTA)季铵化改性壳聚糖(CTS),制备了季铵化改性壳聚糖(CTS-CTA);将壳聚糖(CTS)、阳离子淀粉(CS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)进行三元接枝共聚,制备了三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS)。并且比较了壳聚糖(CTS)、季铵化改性壳聚糖(CTS-CTA)、三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS)对小球藻的絮凝效果,选择三元接枝改性壳聚糖与凹凸棒石进行复配,确定了最佳絮凝条件为:p H=8,絮凝剂与凹凸棒石的比例为1∶14,沉降时间为20 min,絮凝剂投加量为0.4 g。在该条件下进行了重复实验,得出小球藻的絮凝率为98.8%,并且絮体紧密、沉降速度快,不需要再次分离,具有很好的应用前景。     

CMC/NI复合材料净化水中的As(Ⅲ)

采用羧甲基纤维素钠(CMC)为包覆材料,通过原位修饰技术改性纳米铁(NI),制得羧甲基纤维素包覆型纳米铁复合材料(CMC/NI)。利用场发射扫描电镜、傅立叶红外光谱仪和X射线衍射仪对CMC/NI复合材料进行表征;以水溶液中As(Ⅲ)的有效去除率为目标,探索了制备条件(铁源种类、包覆质量比CMC/(CMC+Fe)和制备温度等)和反应条件(砷溶液初始p H值、反应温度和复合材料投加量等)对复合材料净化水中As(Ⅲ)的影响。结果表明,改性后的CMC/NI复合材料分散性和抗氧化性得到提高,具有良好的As(Ⅲ)净化能力。以Fe SO4为铁源,包覆比为37%,20℃条件下制备的复合材料,以1.5 g/L加入到温度为30℃,p H为7,初始浓度为2 mg/L的砷溶液中,反应24 h,其As(Ⅲ)去除率可达98%。     

微生物絮凝剂与Fenton试剂联合调理对印染污泥脱水性能的影响

考察了微生物絮凝剂对广东省佛山市某工业园区印染污泥的脱水性能,探讨了微生物絮凝剂与Fenton试剂复配对该污泥脱水性能的影响。结果表明,经微生物絮凝剂、Fenton试剂调理后印染污泥含水率均有一定程度的降低,含水率下降4%~5%;微生物絮凝剂与Fenton复配得到的最佳污泥脱水条件是:微生物絮凝剂投加量52.4 mg/L,H2O2投加量88.2 mg/L,H2O2/Fe2+比值为8∶1,p H为3.5。在此条件下污泥含水率由之前的87.32%降低到79.72%。     

用褐铁矿制备聚硅氯化硫酸铁的研究

通过正交实验研究了用盐酸、硫酸、褐铁矿和硅酸钠制备聚硅氯化硫酸铁（PSFCS）絮凝剂的工艺条件。实验结果表明，浸取时间为2.5～3 h，浸取温度为110℃，硫酸浓度为6 mol/L，盐酸浓度为3 mol/L，质量液固比为4∶1，铁的浸出率可达95.7%～96.3%。溶液中加入少量聚乙烯醇作稳定剂，亚硝酸钠作氧化催化剂。PSFCS的合成条件：Fe/Si摩尔比为2，硅酸活化pH值为2，硅酸活化时间是30～40 min，陈化时间是2～2.5 h。与聚合硫酸铁（PFS）和聚合氯化铝（PAC）比较了处理印染废水的效果，表明PSFCS具有良好的絮凝性能，COD和浊度的去除率分别可达81.4%和96.1%。     

Mg-Fe-Al复合氧化物的制备及其对刚果红吸附性能的研究

通过共沉淀法制备了Mg-Fe-Al复合氧化物,并将其应用于水中刚果红的吸附研究。考察了Mg∶Fe∶Al(摩尔比)、pH、煅烧温度等因素对刚果红吸附性能的影响,并进行了吸附热力学和动力学研究。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪对Mg-Fe-Al复合氧化物进行表征。结果表明,Mg-Fe-Al复合氧化物的最佳制备条件为Mg∶Fe∶Al=2∶1∶1、pH=10、煅烧温度为500℃,并经结构表征确认,对刚果红的最大吸附量达到768.9mg/g。吸附过程符合Langmuir等温吸附方程和准二级速率方程。