Morphology and electrical conductivity of PACS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｏｌｙａｌｕｍｉｎｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ(ＰＡＣ) ,ａｋｉｎｄｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｙｍｅｒｆｌｏｃｃｕｌａｎｔ,ｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｗａｔｅｒａｎｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ.ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆＰＡＣａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆＰＡＣｐｒｏｄｕｃｔ,ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｒａｉｓｅｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＰＡＣ .Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ,ｔ…     

Distribution of aluminum species and the characteristics of structure of poly-aluminum-chloride-sulfate(PACS)

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｏｌｙａｌｕｍｉｎｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ (ＰＡＣ) ,ｗｈｉｃｈｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｈｅ 1960’ｓｉｎＪａｐａｎ ,ｈａｓｃｏｍｅｔｏｂｅｕｓｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｉｎ ｐｌａｃｅｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｓｕｌｆａｔｅｉｎｗａｔｅｒａｎｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓａｂｉｌｉｔｙｔｏａｃｈｉｅｖｅａｄｅｑｕａｔｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｅｖｅｎａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｔｏｆｏｒｍｆｌｏｃｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｒａｐｉｄｌ…     

Natural organic matter(NOM) removal from surface water by coagulation

IntroductionNaturalorganicmatter(NOM)inriversandlakesisacomplexmixtureofmoleculeswithvaryingmolecularweightandchemicalnatureandoriginatesfromavarietyofsources(degradationofterrestrialandaquaticorganisms,biologicalactivityinthewaterbody,humaninputsetc.).NO…     

PACS絮凝剂的制备及其性能研究

以Al(OH)_3,HCl,H_2SO_4和Na_2CO_3为原料制备含SO_4~(2-)的聚合氯化铝(简称PACS),试验了它的性能及影响因素。结果表明:SO_4~(2-)含量、碱化度和pH影响PACS的絮凝效果,当Al~(3+)/SO_4~(2-)(摩尔比)=15—17时絮凝效果最佳。实验还表明PACS较PAC的絮凝效果要好。     

北京市一次沙尘过程中降水化学组分的监测分析

2010-4-5北京市出现了罕见的沙尘过程中降水,在市中心采集了雨水样品,用离子色谱方法分析了样品中9种离子组分浓度,结果表明:该次降水pH值较高(7.33)、电导率偏高(24.50mS/m)、可溶性离子浓度普遍高,9种离子浓度总和为3080meq/L;降水中离子当量浓度之比SO42-/NO3-为1.27, Ca2+/NH4+为1.25.为了进一步研究沙尘对降水化学组成的影响,统计了2005年至2010年全市3个监测点每年4月(沙尘高发期)监测的39次降水,得到其平均pH值为6.84、电导率为9.20 mS/m;降水中当量浓度之比SO42-/NO3-和Ca2+/NH4+分别为2.37和1.87.比较2组数据可见,发生在沙尘过程中的这次降水NO3-离子浓度的增加较为突出.而与历年年平均水平相比,4月降水均凸显了Ca2+和NO3-大幅增加的特征.进一步分析该次过程中同一监测点酸根离子前体物SO2、NO2的浓度变化特征发现:在沙尘和降水持续期间NO2浓度较低,在降水持续的时段SO2浓度显著降低,表明大气湿度对于SO2气粒转化起到了制约作用.     

聚合硅酸铝铁絮凝剂中铁的形态分布与转化

以AlCl₃·6H₂O ,FeCl₃·6H₂O ,Na₂CO₃,盐酸和硅酸钠为原料制备了不同碱化度B及不同n(Al)∶n(Fe)∶n(Si)摩尔比的系列聚合硅酸铝铁絮凝剂 (PAFSC) ,采用Fe -Ferron逐时络合比色法研究了PAFSC中铁的形态分布情况 ,考察了熟化时间、制备工艺及n(Al)∶n(Fe)∶n(Si)对PAFSC中铁的形态分布的影响情况。研究结果表明 :随着熟化时间的延长 ,铁和聚硅酸摩尔数的增加 ,PAFSC中铁的形态由低聚物向高聚物转化.      

O2+、O3同时脱硫脱硝实验

针对目前的烟气同时脱硫脱硝方法中存在的投资成本、运行费用、占地面积大等问题,研究强电离放电方法产生高浓度氧活性粒子(O2+、O3)注入烟气外排管道中,进行O2+、O3消除烟气中的NO, SO2转化成HNO3, H2SO4的等离子化学反应.描述强电离介质阻挡放电制取O2+、O3原理和烟道中O2+与H2O反应形成·OH及其氧化脱硫脱硝反应机制,分析回收酸液中的酸根离子种类及浓度.在O2+、O3与NO+SO2的物质的量比为5,烟气温度为65℃,H2O体积浓度为10%,停留时间为1s的实验条件下,脱硝脱硫率分别为97.4%,83.2%.     

聚合硅酸铝铁的带电特征及X衍射分析

借助于微电泳技术研究了PSAF的带电特性，探讨了PSAF的絮凝机理，并与传统絮凝剂作了比较。结果表明：PSAF水解聚合形成物的电荷量随Al^3 ／Fe^3 摩尔比的减小以及SiO2浓度和碱化度B^ 的增大而逐渐降低，在酸性至中性范围内荷正电，在pH值大于7．5时荷负电。通过X射线衍射图谱的分析，证明在实验条件下，Al^3 、Fe^3 和SO4^2-均参与了反应，与聚硅酸形成了无定形高聚物。     

PACS中铝的形态分布及其经验公式

利用AlCl₃·6H₂O,Na₂SO₄和NaOH为原料制备了一系列具有不同Al3+/SO2₄-摩尔比及碱化度的PACS样品,利用Al-Ferron逐时络合比色法就Al3+/SO2_４-摩尔比及碱化度对PACS中铝的形态分布影响进行了实验研究,得到了一系列实验结果,建立了PACS中铝的水解形态分布与Al3+/SO2₄-摩尔比和碱化度之间的数学模型,数据拟合结果与实验结果比较,证明二者基本吻合。      

高Al13纳米聚合氯化铝的结构表征及混凝效果

采用AlCl36H2O和Na2CO3制备了聚合氯化铝(PAC),并采用SO42-/Ba2+沉淀-置换法分离提纯了其中的纳米Al13形态,应用27Al-NMR和XRD等现代实验技术对其中的Al13形态进行了分析表征,27Al-NMR结果表明,分离提纯后样品中的Al13含量明显高于PAC,XRD结果表明,Al13的衍射峰出现在2q角为5~25之间;混凝烧杯实验表明,纳米级PAC较传统的混凝剂AlCl3、Al2(SO4)3和PAC具有更好的除浊、脱色效果.     

聚硅氯化铝(PASC)混凝剂的颗粒大小及分子量分布

采用共聚与复合两种制备工艺,研制出碱化度（B） 为2.0 的具有不同 Al/Si 摩尔比的聚硅氯化铝（ 简称 PASC） 混凝剂．一种方法是将 NaCl加入到不同 Al/Si摩尔比的 AlCl₃6H₂O和聚硅酸混合液中;另一种方法是按一定的Al/Si 摩尔比将聚硅酸加入到聚合氯化铝液中．应用光子相关光谱（PCS） 和超滤膜过滤方法对 PASC 及聚合氯化铝（PAC） 的颗粒大小及分子量分布进行对比测定．结果表明,在PASC中,由于聚硅酸与铝水解聚合产物间的相互作用,生成了聚集体更大的聚合物,显著提高了聚集体的粒径,这种提高以共聚法最为明显; Al/Si摩尔比影响PASC的聚集度,Al/Si摩尔比越小, PASC 的聚集度就越大．     

Electrokinetic characteristic and coagulation behavior flocculant polyaluminum silicate chloride (PASiC)

The electrokinetic characteristics and coagulation behaviors of polyaluminum silicate chloride(PASiC)and polyaluminum chloride (PAC) were studied and compared by streaming current(SC) measurement and jar test method.The experimental results showed that the interaction between polysilicic acid characterized negative charge and hydrolyzed aluminum species result in a decrease of the charge-neutralizing ability of PASiC, compared to PAC.The decrease has a close relationship with the basicity(B) and Al/Si molar ratio in PASiC.The less the B value and the Al/Si molar ratio,the lower the change-neutralizing ability of PASiC is.In contrast,the preparation technique for PASiC affects the charge-neutralization of PASiC to a smaller extent.In addition, compared with PAC, PASiC may enhance aggregating efficiency and give better coagulating effects.     

四种絮凝剂对印染废水生化出水强化混凝处理的比较研究

印染废水污染严重,通常经生化处理后出水依然难以达标,还需进行深度处理。采用4种絮凝剂(无机多元聚硅酸盐、双氰胺-甲醛缩合剂、硫酸铝及这三种絮凝剂的复合剂)对某印染厂废水的生化出水进行深度处理,并且利用气相色谱质谱仪(GC-MS),分子荧光光谱仪(EEM)对出水前后水样中的有机污染物进行了检测,并利用MTS法对四种絮凝剂去除印染废水生化出水的细胞毒活性进行絮凝剂安全评估。结果表明:处理后的水质指标均达到国家Ⅰ级排放标准,且复合剂对印染废水生化出水的处理效果最好(COD去除率37.5%、TOC去除率71.6%、色度由40降至25)。EEM结果表明,复合剂不仅对蛋白质和腐殖酸类物质的去除能力显著高于其他三种絮凝剂,而且能够去除的难降解类有机物种类也属最多(包括去除三甘醇,磷酸三丁酯等5种主要污染物)。其产生良好效果的原因在于无机絮凝剂电中和能力和有机高分子絮凝剂吸附架桥性能的协同作用。此外,细胞毒活性实验表明,在本实验条件下添加硫酸铝使印染废水生化出水细胞毒活性增加10.5%,其他三种絮凝剂则都在不同程度上使细胞毒活性减小。     

氧活性粒子脱除烟气中SO2的实验研究

为了解决目前气体电离放电脱硫方法存在的等离子源体积庞大、能耗高、以及需要依靠传统脱硫方法的协同作用等问题.拟用小流量高浓度氧活性粒子[O2+、O(1D)、O(3P)、O3]及引发剂HO2-分别注入烟道中,与烟气中H2O反应生成·OH;在无吸收剂、无催化剂及没有其他技术协同作用下,进行·OH氧化脱除大烟气量中的微量SO2并生成H2SO4的实验.结果表明:烟气温度为30℃,氧活性粒子与SO2摩尔比为3~4时,脱硫率达到94.6%,回收酸液中SO42-浓度达到9.3g/L.     

用流动电流技术研究聚硅氯化铝混凝剂的电动特性

采用流动电流（SC）技术,研究比较了聚硅氯化铝（PASC）与聚合氯化铝（PAC）的电动特性．研究结果表明,在PASC中,由于带负电荷的聚硅酸与铝水解聚合产物间的相互作用,使得PASC的电中和能力较PAC有所下降,其下降程度与PASC的碱化度（B）和Al/Si摩尔比密切相关,B值和Al/Si摩尔比越小,则PASC的电中和能力就越弱．制备工艺对PASC的电中和能力略有影响.     

活化过硫酸盐氧化地下水中苯酚的动力学研究

以柠檬酸(CA)络合亚铁离子CA-Fe(II)为活化剂,活化过硫酸盐(S2O82-,PS)产生强氧化剂硫酸根自由基(SO4·-),进而催化氧化苯酚.从CA/Fe(II)物质的量比、Fe(II)浓度、过硫酸盐(PS)投加量和苯酚初始浓度4个因素来考察络合亚铁离子活化过硫酸盐氧化去除苯酚的动力学.结果表明,随着PS投加量的增加,苯酚的去除率随之提高;但随着苯酚初始浓度的增加,去除率逐渐降低;CA/Fe(II)物质的量比为1/5时,能够保持水溶液中足量的亚铁离子,有利于苯酚的氧化去除;当PS/CA/Fe(II)/苯酚物质的量比为100/10/50/1时,苯酚的去除率最高,反应15min后去除率达到98%,此时,苯酚的氧化反应速率k也达到最高值0.430min-1.活化过硫酸盐氧化去除苯酚的过程基本符合准一级动力学,在CA/Fe(II)/苯酚物质的量比为10/50/1条件下,苯酚氧化反应速率与过硫酸盐投加量呈线性正相关(R2 = 0.953).     

化学沉淀分离-置换法提纯Al13的工艺研究

采用AlCl₃溶液和Na₂CO₃粉末在不同温度下制备了不同浓度的聚合氯化铝(PACl). 以选定的中等浓度、高Al₁₃含量的PACl为原液,研究了Al₁₃与硫酸盐沉淀反应过程中SO₄/Al摩尔比、反应体系起始总铝浓度的影响以及Al₁₃硫酸盐与Ba(NO₃)₂置换反应过程中的Ba/SO₄摩尔比、超声、温度等因素的影响. 实验结果表明,在制备温度为50℃条件下,浓度在0.4～0.6　mol/L范围的PACl含有较高的Al₁₃. 沉淀分离反应的最佳SO₄/Al摩尔比为0.6∶1;生成的 Al₁₃硫酸盐沉淀物为正四面体状晶体. 在Al₁₃硫酸盐与Ba(NO₃)₂溶液置换反应过程中,Ba/SO₄的最佳摩尔比为1∶1,反应温度及超声作用对置换反应的影响较小;提高Ba(NO₃)₂的起始浓度可以得到相应较高浓度的纯化Al₁₃溶液. 所得Al₁₃纯度的统计平均值为92.1％.     

北京市PM2.5水溶性有机物污染特征

用离子色谱技术对北京市2001~2002年大气PM2.5中7种水溶性有机物(WSOC)(甲酸、乙酸、甲磺酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸)及12种无机离子(F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO32-、SO42-、PO43-、Na 、NH4 、K 、Mg2 、Ca2 )的污染水平进行了同步测定.结果表明,SO42-、NO3-及NH4 为PM2.5中主要的水溶性物种,分别占PM2.5质量的10.6%、7.4%和5.7%;7种WSOC的浓度为0.011~0.118靏/m3,占PM2.5质量浓度的0.01%~0.1%,其中浓度最高的为乙二酸,其次为乙酸、丙二酸、丁二酸等;对PM2.5各化学组分浓度的季节变化特征的分析表明,PM2.5及OC的高浓度污染均出现在冬季采暖期,而WSOC则出现在夏季;对乙二酸与其他各组分进行相关性分析表明,乙二酸与SO42-、K 、NH4 、NO3-有较强的线性相关性(r=0.83,0.57,0.49,0.33),而与Cl-、Na 、Mg2 、Ca2 、EC、OC相关性较差(r=0.24, 0.22,0.12,0.05,0.13,0.10).由乙二酸季节变化特征及与其他物种相关性等特征初步推断,北京市PM2.5二元羧酸的主要来源为光化学反应而形成的二次污染物,而非来源于机动车、海盐或土壤的一次排放.     

湛江东海岛春季海雾雾水化学特性分析

利用湛江1951~2010年地面观测资料及2010年3月15日~4月20日在湛江东海岛6次海雾观测数据,分析了湛江海雾发生的规律和雾水化学特性.结果表明,湛江海雾属于酸性海雾,pH值变化范围从4.80~6.05.海雾发生初期的电导率比雾发生期间高很多,说明海雾发生的初始阶段雾水中溶解了大量的污染物.对样本的电导率与pH值进行非线性拟合,相关系数为0.61,表明存在一定的相关性.湛江东海岛雾中各离子浓度很高,与其他城市相比较,湛江海雾阴离子Cl-和NO3-很高,特别是Cl-达13000μmol/L,但SO42-不高;阳离子中Na+很高.电导率比其他城市偏高.Ca2+和Mg2+的离子浓度较高,主要是受近地表土壤(主要是钙和铁的碳酸盐)尘埃影响.在雾过程的前期,雾水中各离子成分浓度最高,雾过程期间浓度偏低.各种离子浓度与雾的类型有关.     

丽江-玉龙雪山不同区域大气降水化学特征

2008─2009年在丽江-玉龙雪山地区的丽江市区、玉龙雪山冰川公园索道下部站(索道地区)和白水1号冰川区(冰川区)3个采样点采集了113个降水样品,对其pH、电导率和主要离子(Cl-、SO42-、NO3-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+和NH4+)质量浓度进行了分析.结果表明,所有样品实测pH均高于5.6.3个采样点ρ(总离子)平均值为丽江市区>索道地区>冰川区,其中ρ(SO4 2-)和ρ(Ca2+)均最高.丽江市区季风前后各离子质量浓度变化显著,其中海盐离子质量浓度〔ρ(Na+)和ρ(Cl-)〕从季风前期到季风期变化不大,在季风后期增加;ρ(NO3-)、ρ(SO42-)、ρ(NH4+)、ρ(Ca2+)、ρ(K+)和ρ(Mg2+)在季风前期显著高于季风期和季风后期.采用相关分析和主因子分析法对降水中离子来源进行研究,表明SO42-、NO3-和NH4+主要来自局地人类活动的贡献,Na+、K+和Cl-是海洋源贡献,Ca2+和Mg2+主要来源于地表粉尘.