不同分子量及离子度的CPAM对污泥脱水性能的影响研究

阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)以其良好的絮凝效果被广泛用于改善市政污泥的脱水性能.然而,由于CPAM的分子量和离子度存在多样性,其促进市政污泥脱水的机理尚不明确.本研究通过测定CPAM调理后的污泥比阻、污泥上清液浊度、Zeta电位、胞外聚合物,对12组不同分子量和离子度的CPAM促进污泥脱水的机理进行研究.结果表明:CPAM能显著提高胶体絮凝能力,进而改善污泥的脱水性能;在CPAM的离子度或者分子量较低(离子度40%或分子量6×106)时,其絮凝机理主要表现为吸附架桥;随着离子度和分子量增加到50%和8×106时,CPAM的电中和作用显著增强,并与吸附架桥作用协同促进污泥的絮凝脱水;CPAM离子度的增加更能减少胞外聚合物中核酸含量,这有利于降低污泥亲水性能,从而促进其脱水.     

PVDF阳离子交换膜制备进展研究

总结介绍了目前国内外以聚偏氟乙烯(PVDF)材料制备阳离子交换膜的研究动态和最新进展,PVDF阳离子交换膜制备的主要方法为接枝法和共混法,接枝法是在PVDF表面生成自由基增长点,共混制膜法是将PVDF与其它无机纳米颗粒或聚合物共混制得离子交换膜.具体介绍了这两种方法的原理和制备实例.多项研究表明对PVDF材料进行等离子体照射、化学处理、臭氧活化接枝以及与无机纳米颗粒、其它聚合物共混处理等方法可制得性能优异的阳离子交换膜,应用前景广阔.     

阳离子强度对鼠李糖脂作用下三氯生在底泥-水相中分配的影响

探讨了阳离子强度(Na~+/Ca~(2+))对鼠李糖脂(RL)胶束形态的影响,并据此阐述了阳离子强度对RL作用下三氯生(TCS)在底泥-水相中分配的影响规律.结果表明,阳离子对TCS的表观溶解度和其在底泥-水中的分配无明显作用,但能通过与RL分子间产生的盐桥作用影响RL的胶束聚集程度及溶液的稳定性,使水相中的RL浓度发生变化,进而导致RL作用下TCS的表观溶解度及其在底泥-水相中分配的差异.随着阳离子强度的增加,RL胶束粒径在Na~+溶液中先减小后增大,而在Ca~(2+)溶液中持续减小;RL溶液的zeta电位在Na+/Ca~(2+)溶液中逐渐减小,其溶液的稳定度下降.相比Na~+,Ca~(2+)与RL分子间的盐桥作用更强.低浓度Na~+(50 mmol·L~(-1))可促进RL胶束的形成,提高其对TCS的增溶能力,促进TCS从底泥迁移至水相,提高了TCS在水相的分配比例(K*d值从64.16 L·kg~(-1)降低到40.81 L·kg~(-1)(30 mmol·L~(-1)Na~+));但高浓度Na~+(50 mmol·L~(-1))会因盐析作用降低TCS的表观溶解度,并抑制其在RL作用下向水相的迁移.而Ca~(2+)在很低浓度下(1 mmol·L~(-1))就能与RL分子产生强的盐桥作用而生成紧密的胶束聚集体,致使RL沉淀,大大降低RL对TCS的增溶作用,反而提高TCS在底泥相的分配比例(K*d值从64.16 L·kg~(-1)提高到4987.76 L·kg~(-1)(30 mmol·L~(-1)Ca~(2+))).     

不同改良剂对酸性紫色土团聚体和有机碳的影响

研究不同改良剂对酸性紫色土团聚体和有机碳变化特征的影响,为酸性紫色土修复提供科学依据.以紫色土为研究对象,设置不施肥（CK）、单施化肥（F）、化肥配施石灰（SF）、化肥配施有机肥（OM）、化肥配施生物炭（BF）和化肥配施酒糟灰渣（JZ）共6个处理.比较不同改良剂施用下酸性紫色土的团聚体组成情况,以及各粒级团聚体有机碳分布规律,结合团聚体稳定性指标,明确不同改良剂对酸化紫色土团聚体结构的影响.结果表明,施肥处理均显著提高土壤pH,以JZ处理效果最显著,施肥均显著提高土壤有机质含量,以OM处理效果最好,BF和OM处理显著降低土壤容重,同时SF和BF处理显著提高土壤含水率（P < 0.05）;各处理均以 < 0.25 mm粒级团聚体为优势粒级,施肥能显著提高大团聚体（直径 > 0.25 mm的团聚状结构单位）的含量,同时施肥处理均显著提高了土壤几何平均直径（GMD）、平均重量直径（MWD）和R_0.25值（> 0.25 mm团聚体含量）,降低分形维数（D）和团聚体破坏率（PAD）值（P < 0.05）,促进了土壤团聚体的团聚化和稳定性,以OM处理效果最好;与CK处理相比,施肥能显著提高土壤有机碳含量31.71%~209.67%,其中以OM处理最显著;不同处理土壤有机碳主要分布在大团聚体中,与CK处理相比,各处理显著提高大团聚体中有机碳贡献率为19.34%~47.76%,其中OM处理效果最为显著（P < 0.05）.综合来看,化肥配施有机肥能促进酸性紫色土大团聚体的形成,提高土壤团聚体稳定性,增加土壤有机碳含量,是改善酸性紫色土土壤结构和提升土壤质量的有效措施.     

高密度电荷阳离子聚电解质对油污泥的混凝性能

采用酯交换反应合成高密度电荷阳离子质（粘均分子量２６０×１０＾４和电荷密度４５％）,通过对油污泥的混凝处理试验,实验油、水与泥渣三相分层,油品回收率达到８５％,分离出的水达到工业排放要求,机理研究表明,高密度电荷阳离子聚电解质不权可以使粘土颗粒表面Ｚｅｔａ电位中和到０ｍＶ,而且有效地絮凝清除了粒径在２０μｍ以下的微细颗粒。     

Effect of the alkyl chain length on the anaerobic biodegradability and toxicity of quaternary ammonium based surfactants

The anaerobic biodegradability and toxicity to methanogenic gas production of different alkyl chain length homologs of quaternary ammonium based surfactants were examinated. Two series of these cationic surfactants were selected: alkyl trimethyl ammonium and alkyl benzyl dimethyl ammonium compounds. A simple anaerobic gas production test containing municipal digester solids as a source of anaerobic bacteria was used. Under the applied methanogenic conditions, the cationic surfactants tested showed a very poor primary biodegradation and no evidence of any extent of ultimate biodegradation was observed. The toxicity of quaternary ammonium based surfactants to methanogenic gas production decreased with increasing the alkyl chain length.     

不同结构阳离子染料好氧生物脱色性能的研究

采用好氧驯化活性污泥对5种不同结构阳离子染料的生物脱色效果进行了动态观察,并在不同醋酸浓度下对脱色效果的影响进行了研究,结果表明,在好氧条件下,活性污泥对阳离子染料的脱色率较高,阳离子红GTL和阳离子艳蓝2RL(浓度为2 0mg L)的脱色率分别达93%和98% ;提高污泥浓度对染料脱色率的影响不明显;醋酸(2 0 0～12 0 0mg L)和染料(2 0～10 0mg L)浓度的改变对阳离子红2GL、阳离子红GTL、阳离子艳蓝2RL、碱性绿染料的脱色率影响不大,揭示这几种结构阳离子染料的生物脱色是吸附和后续生物降解共同作用的结果;而随醋酸浓度增加,阳离子红6B的脱色率增加,是与醋酸产生共代谢作用的结果。     

阳离子絮凝剂P(AM-DMC)的合成及其对活性染料废水的絮凝脱色

以K2S2O8-脲为引发剂,通过自由基聚合法合成了丙烯酰胺-2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵P（AM—DMC）絮凝剂,并研究了其对4种活性染料模拟废水的脱色效果,考察了P（AM—DMC）加入量、阳离子度、特性粘数、染料溶液pH等因素对脱色效果的影响。实验结果表明：最佳P（AM—DMC）加入量随染料分子中磺酸基数目的增加而增加,随絮凝剂阳离子度的增大而减少;阳离子度大于52％时,最高脱色率基本相同;特性粘数对脱色效果影响很小;在染料溶液为弱酸性及中性条件下,P（AM—DMC）的脱色效果较好。P（AM—DMC）对活性染料废水的脱色机理是,P（AM—DMC）中的-N^＋（CH3）3与染料分子中的-SO3^-结合,生成-N^＋（CH3）3SO3^-,同时也形成了分子间氢键,通过键合作用使染料分子聚集沉降。     

Evaluation and application of blast furnace slag as a mud cake modifier

The aim of this research was to reuse blast furnace slag (BFS) as a mud cake modifier (MCM) to improve the annular isolation quality in oil and gas wells. For the optimum formula of drilling fluid, the effects of MCM on the drilling fluid rheology were investigated. The relationship between the MCM addition and shear strength at cement–formation interface (SSCFI) was evaluated. The experimental results showed that the optimized formula of the drilling fluid has 1.0 wt% MCM and 0.5 wt% XY-27. The simulation results showed that SSCFI increased significantly with the addition of MCM. Based on the mechanism analysis of BFS as an MCM to improve SSCFI, it is found that the transformation of mud cake to agglomerated cake can be the main reason. The application results showed that the success rate of five wells reached 100%, and the rate of quality in cement was 100%. Especially, the average high quality rate of five wells reached 83.7%. Compared with conventional methods, the average high quality rate is increased by 32.6% points. This research provides a new way for sustainable utilization of BFS.     

絮凝与生物强化组合技术处理油田含聚污水

针对河南油田采油污水,室内选择4种常用无机絮凝剂与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)复配,筛选出最佳的絮凝剂用量:聚合氯化铝(PAC)用量为300 mg/L,CPAM用量为10 mg/L。研究了投加HPAM降解菌对油田含聚污水中COD的去除效果,优选出2株以聚合物(HPAM)为唯一碳源的降解菌,通过分子生物学16SrDNA鉴定,XL-1和XL-2菌分别为苏云金芽孢杆菌和溶血不动杆菌。实验结果表明,在温度为30℃,pH为7.5,降解72 h的条件下,XL-1菌的B/C增大了0.11,COD去除率提高了11.03%;XL-2菌的B/C增大了0.07,COD去除率提高了6.3%。油田污水经絮凝-生物强化组合工艺处理后,出水COD平均值为77.1 mg/L,总去除率为73.2%,絮凝段和生化段工艺的COD去除率分别为54.1%和19.1%,达到《污水综合排放标准(GB/T 8978-1996)》排放标准。