聚合氯化铝中Alb形态去除腐殖酸的效果及机制研究

Alb形态[Al12AlO4(OH)247+]是聚合氯化铝(polyaluminiurn chloride,PAC)水解-聚合作用中形成的一种粒度小、所带正电荷多、聚集程度高及分子量大的多核羟基配合物.本试验采用乙醇.丙酮混合沉淀法分离PAC溶液中各种铝形态,提纯出Alb形态(Alb絮凝剂).研究投加量、pH及无机离子对Alb絮凝剂处理腐殖酸模拟水样絮凝效果的影响,并利用光散射颗粒分析仪(PDA2000)测定Alb絮凝剂对腐殖酸絮凝过程中絮体的形成与增长过程的动态变化,结合絮体的Zeta电位,对Alb絮凝剂的絮凝机制进行了初步探讨.结果表明,当投加量为4.3～6.3 ms/L、pH值为3.0～6.0时,Alb絮凝剂处理腐殖酸模拟水样达到最佳絮凝效果;NH4+、SiO32-、H2PO4-的存在明显抑制其絮凝性能.絮凝动力学过程和絮体Zeta电位表明,Alb絮凝剂在水处理中主要是通过电中和作用和吸附网捕卷扫作用共同起絮凝作用的.     

复合型生物絮凝剂成分分析及其絮凝机理的研究

蒽酮反应、考马斯亮蓝、紫外扫描等测定结果表明,絮凝剂CBF的主要成分为多糖类物质．红外光谱扫描分析CBF中含有羧基,分别以-COO^-和COOH的形式存在．用凝胶色谱柱测其相对分子量为10^5-10^6．Zeta（ζ）电位测定及氢键和离子键检验结果表明,CBF与高岭土等无机颗粒之间的作用力为离子键,絮凝过程中存在架桥作用．利用原子力显微镜观察其絮凝形态发现絮体结构密实,有利于絮体沉降．其絮凝机理为絮凝剂和高岭土以离子键的形式结合,之后通过架桥作用絮凝沉淀．     

絮凝方式对藻类絮体形态、强度及气浮的影响

 采用聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂,利用混凝-气浮法处理含有较高浓度铜绿微囊藻(MA)的富藻水,在恒速絮凝和降速絮凝2 种方式下,研究PAC-MA 絮体的形态及强度对气浮的影响.结果表明,在PAC 投加量及能耗相同的条件下,采用降速絮凝比恒速絮凝处理效果更好.在PAC 投加量(以Al₂O₃ 计)为5.6 mg/L、快速混合搅拌强度(G)和时间分别为500s^-1 和1min、2 级降速絮凝G 值分别为100s^-1 和20s^-1、回流比为10%条件下,当絮凝时间为6~10min 时处理效果较好,最佳絮凝时间为8min;不同的絮凝方式对PAC-MA 絮体形态及强度有着显著影响,2 种絮凝方式形成的絮体形态相似时,降速絮凝形成的絮体强度更大;絮体的形态和强度共同影响气浮处理效果.     

复合生物絮凝剂CBF-1的絮凝作用机理研究

采取PAC+絮凝剂的复配方式开展高岭土悬浊液烧杯实验,考察了复合生物絮凝剂CBF-1、CBF-1溶解物及微生物絮凝剂MBF8的絮凝特性,并借助iPDA仪分析和扫描电镜、光学显微镜观察等手段,比较分析了絮凝过程及絮体特性的差异.结果表明,各复配絮凝的浊度去除效果排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8,CBF-1投加量1 mg·L-1时,浊度去除率可达到97.5％;絮体强度排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8,絮体恢复因子排序为MBF8＞CBF-1溶解物＞CBF-1,絮体大小排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8.单独投加PAC或投加PAC+MBF8的情况下,形成的絮体形态相对规整、密实;投加PAC+ CBF-1溶解物或投加PAC+ CBF-1形成的絮体则相对无序、疏松,CBF-1作用下絮体大、沉降快.CBF-1中高电荷MBF8组分及大分子羧甲基纤维素、羧甲基多聚糖等组分具有强的电荷中和与桥联协同增效作用;CBF-1还含有纤维素、木质素等大分子量且带多种官能团的不溶性组分,在桥联和吸附过程中也起着重要作用.     

煤泥水絮凝处理中絮凝体的分形特征

用聚丙烯酰胺作絮凝剂,研究了所含黏土类型、絮凝剂投加量等因素对煤泥水絮凝效果和絮凝体分形维数的影响. 结果表明,含高岭石的煤泥水絮凝剂最佳投加量为10.0 mg/L,所对应絮凝体的分形维数最大,为2.70. 投加量不足时分形维数降至1.55,投加量过量时分形维数降至1.95;含蒙脱石的煤泥水絮凝剂最佳投加量为15.0 mg/L,所对应絮凝体分形维数最大,为1.68. 投加量不足时分形维数降至1.01,投加量过量时分形维数降至1.51.      

壳聚糖接枝三元共聚阳离子絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝特性

采用烧杯混凝实验研究了壳聚糖(CTS)、CTS与丙烯酰胺和丙烯酸乙酯季铵盐三元接枝共聚阳离子絮凝剂(CAS)对高岭土悬浊液的絮凝特性.结果表明,CAS具有比CTS絮凝效果好、用量少、pH值适用范围广等优点.CAS絮凝效能受胶体颗粒性质的影响小,对自来水和蒸馏水配置的高岭土悬浊液均具有较好的絮凝效能.中性条件下,CAS的最佳投加量仅为CTS的1/10.在pH值2.0-11.0范围内,CAA对浊度的去除率在95%左右.CAS投加量与原水浊度的关系为:投加量低于0.5nag·L-1时,絮凝效果随原水浊度的升高降低;投加量大于0.5 mg·L-1,浊度去除率随原水浊度的增大而提高;投加量超过1.0 mg·L-1后,对浊度(10～160 NTU)的悬浊;液浊度去除率均在85%以上.悬浮颗粒聚集状态的变化分析、颗粒ξ电位测定、絮体粒径分布测定及其形态结构的观察结果表明,电性中和、吸附架桥是CAS的主要絮凝作用机理,絮凝过程是多种机制共同起作用的动态变化过程.     

聚合氯化铝中Alb形态去除腐殖酸的效果及机制研究

Al_b形态［Al₁₂AlO₄(OH)₂₄⁷⁺］是聚合氯化铝（polyaluminium chloride, PAC）水解-聚合作用中形成的一种粒度小、所带正电荷多、聚集程度高及分子量大的多核羟基配合物.本试验采用乙醇-丙酮混合沉淀法分离PAC溶液中各种铝形态,提纯出Al_b形态（Al_b絮凝剂）.研究投加量、pH及无机离子对Al_b絮凝剂处理腐殖酸模拟水样絮凝效果的影响,并利用光散射颗粒分析仪（PDA2000）测定Al_b絮凝剂对腐殖酸絮凝过程中絮体的形成与增长过程的动态变化,结合絮体的Zeta电位,对Al_b絮凝剂的絮凝机制进行了初步探讨.结果表明,当投加量为4.3～6.3 mg/L、pH值为3.0～6.0时,Al_b絮凝剂处理腐殖酸模拟水样达到最佳絮凝效果;NH⁺₄、SiO^2-₃、H₂PO^-₄的存在明显抑制其絮凝性能.絮凝动力学过程和絮体Zeta电位表明,Al_b絮凝剂在水处理中主要是通过电中和作用和吸附网捕卷扫作用共同起絮凝作用的.     

污水动电电位的影响因素

通过对高 COD、高 pH、高乳化的炼油污水中乳化油、悬浮固体颗粒稳定原因的分析,以及实验室测定污水处理场不同水质的 pH 值与ζ电位的关系、电解质 PAC 投加量与ζ电位的关系,认为投加 PAC 可以降低污水的ζ电位,可以使污水中的乳化油和悬浮固体颗粒脱稳,正常的污水场进水 COD<1200mg/L,使ζ电位降至-15mV 时,可以产生较好的凝聚效果。     

氧化剂与新型絮凝剂协同去除酸性大红的研究

选取浓度为25mg/L的酸性大红-GR溶液为模拟染料废水,采用氧化-絮凝耦合工艺,探索了氧化剂种类、絮凝剂种类、废水pH值、氧化剂和絮凝剂投加量对氧化-絮凝耦合处理酸性大红染料的影响,确定最佳处理条件为:酸性大红溶液初始pH值不变,高锰酸钾和PTSS的投加量分别为为20mg/L和10mg/L(以钛离子计),脱色率和COD去除率均最大,分别为96.3%、56.5%。通过FTIR光谱扫描、絮体的显微形貌观察、酸性大红和新型絮凝剂聚硅硫酸钛(PTSS)的表面电动电位随pH值的变化的测定,分析了氧化-絮凝耦合法的反应历程:高锰酸钾破坏酸性大红的发色基团后,自身被还原成新生态二氧化锰胶体;二氧化锰胶体吸附酸性大红及其氧化产物,并被无机高分子絮凝剂PTSS通过电中和及架桥网捕等作用卷裹成絮体。     

微生物絮凝剂对微颗粒高岭土悬浊液的絮凝特性

从活性污泥和土壤中分离、筛选得到66株微生物絮凝剂产生菌,研究分析了其中具有较好絮凝性的8株菌种所产絮凝剂对高岭土悬浊液中粒径小于1 μm的高岭土颗粒粒度分布的影响情况,并且研究了微生物絮凝剂投加量和助凝剂CaCl2对高岭土悬浊液粒度分布的影响.研究结果表明微生物絮凝剂对于粒度大小为0.200～0.300 μm的高岭土悬浮颗粒的絮凝效果最佳,絮凝剂投加量的变化对高岭土悬浊液粒度分布有一定的影响,助凝剂在一定的投加浓度范围内对微生物絮凝剂絮凝有明显的促进作用.     

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。     

紫外诱变选育高原环境絮凝菌及其絮凝条件优化

为获得耐低温且絮凝优异的絮凝菌,对一株分离得到的絮凝菌进行紫外诱变和5℃低温胁迫培养,并对诱变优势菌进行应用条件优化.结果表明:①原始菌为蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）.②紫外诱变和低温胁迫培养得到的目标诱变菌FB-5对生活污水絮凝率达75.35%,具有良好的遗传稳定性.③单因素试验确定最佳絮凝条件,即絮凝菌投加量为0.90 mL/（50 mL）、pH为7.4、助凝剂加量为1.0 mL/（50 mL）、处理时间为15 min;筛选出影响诱变菌絮凝能力最显著的3个因素为絮凝菌投加量、pH和助凝剂加量;通过Box-Behnken响应面试验得到最佳净化的应用条件,即絮凝菌投加量为0.90 mL/（50 mL）、pH为7.38、助凝剂加量为1.04 mL/（50 mL）.④验证试验确定絮凝率达97.01%,BOD₅、COD_Cr、浊度和色度去除率均达到97%以上,出水水质满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准.研究显示,紫外诱变联合低温胁迫技术以及单因素与响应面结合优化絮凝条件可以大幅度提高原始菌株的絮凝能力,低温诱变菌FM-5能使高寒地区城市生活污水中悬浮固体大幅降低,同时去除水体中多种污染物.      

交联壳聚糖季铵盐与聚合铝复合的絮凝效果研究

研究了交联壳聚糖季铵盐与聚合铝复合后的絮凝特征。实验结果表明,壳聚糖季铵盐的絮凝效果与取代度有关,取代度在85%时絮凝效果较好。季铵盐交联后絮凝效果提高,用交联壳聚糖季铵盐与聚合铝复合,壳聚糖季铵盐与聚合铝的配比影响絮凝效果,当复合絮凝剂中壳聚糖季铵盐所占比例在20%附近时,絮凝效果最好。复合絮凝剂具有好的除浊效果,投药量低,pH值适用范围广,在达到良好的除浊效果的同时还降低了残留铝的浓度。用复合絮凝剂对造纸废水进行处理,浊度去除率可达95%,COD去除率达38%。     

微生物絮凝剂MBF7的化学组成及絮凝特性研究

青霉菌株HHE-P7能够分泌对高岭土悬浊液具有高絮凝活性的胞外多聚物MBF7。应用无水乙醇可从发酵液的上清液中将絮凝多聚物提取出来。采用FTIR(傅立叶红外光谱)方法测定,MBF7由磷酸根、氨根、羟基和羧基等活性基团组成;通过凝胶色谱法得出此微生物絮凝剂分子量大约在3×105Da。另外根据絮凝实验结果显示,HHE-P7所产微生物絮凝剂具有较好的热稳定性,絮凝效果受到高岭土悬浊液pH、微生物絮凝剂及Ca2+投加量等因素的影响。     

Y5复合产絮菌及其产絮物絮凝特性试验研究

从含大量微生物菌群的土壤中筛选出了具有产絮效果的Y5菌液。比较不同培养条件下Y5菌液的絮凝率得出 :菌液絮凝性能是其中 3种复合菌株共同作用的结果 ;培养基初始pH值在 5 .0～ 9.0的范围内时 ,Y5菌液的生长量及其上清液的絮凝率都较高。     

微生物絮凝剂对膨润土悬液的絮凝效果试验

从活性污泥中筛选到20株絮凝剂产生菌，经复筛得到一株高效絮凝剂产生菌MBFⅡ－3，以膨润土悬液为絮凝对象，研究了MBFⅡ－3投加量、温度和pH对絮凝活性的影响；用MBFⅡ－3培养液对生活污水、汾河水等进行了絮凝实验，结果表明，浊度去除率均在90％以上。     

一种新型生物絮凝剂FM-2絮凝特性及稳定性考察

文章对絮凝剂FM-1的储存稳定性以及絮凝活性分布进行了考察,发现其絮凝活性物质主要分布于上清液之中,加之储存稳定性较差的特点,为絮凝剂FM-2的制备提供了前提。絮凝剂FM-2的最佳絮凝率高达99.21%,其储存时间较长,30 d内其絮凝率可保持在90%以上;而且还具有较好的热稳定性,当加热温度从70℃升高到100℃,其絮凝率均保持在95%以上。     

AM-DAC-DMDAAC共聚物制备及其絮凝性能研究

采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备阳离子型丙烯酰胺(AM)-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚物P(AM-DAC-DMDAAC)。考察了两种阳离子单体配比、引发温度、溶液pH值、引发剂质量分数等因素对产物特性黏数及溶解性的影响,并对产物的絮凝性能进行了研究。结果表明,在m(DAC)∶m(DMDAAC)=1∶1、引发温度为15℃、pH=5、引发剂质量分数为0.003 0%时,所得聚合物的特性黏数达16.047 9 d L/g,溶解时间为40 min。在P(AM-DAC-DMDAAC)特性粘数12.110 2d L/g,用量为0.04%的条件下,污水的透光率96.00%,絮凝率76.04%,脱水率83.75%。     

微生物絮凝剂诱变菌最佳培养条件及化学成分

从活性污泥中分离、筛选出絮凝率在80%以上的菌一株。通过培养液中絮凝活性的分布测定,发现絮凝剂属于细胞代谢产物,用化学分析的部分分析方法对絮凝剂粗提物进行检测,发现其成分主要为糖。通过生长曲线的测定,选定菌的诱变在培养72h以后进行。经过三代诱变,得到了稳定性好且絮凝率高的诱变菌。通过絮凝剂制备工艺及工艺参数的研究,确定了其最佳培养条件。     

改性淀粉絮凝剂的研制及在污水处理中的应用

微波预辐射法和化学接枝法均可合成淀粉—丙烯酰胺接枝物 ,产物可经红外光谱证明。接枝物的絮凝性能受接枝物的浓度 ,絮凝时间及溶液酸度的影响 ,且化学接枝法合成的接枝物絮凝性能优于微波预辐射法合成的接枝物。将其用作絮凝剂处理生活污水 ,二者效果均优于国产聚丙烯酰胺。