磁性金属有机骨架Fe3O4@ZIF-8的制备及对偶氮染料刚果红的高效吸附

采用常温搅拌法,在聚苯乙烯磺酸钠(PSS)处理过的Fe_3O_4表面诱导生长ZIF-8壳层,成功合成了磁性核壳金属有机骨架Fe_3O_4@ZIF-8,并对其吸附去除偶氮染料刚果红的性能进行了探究,考察了刚果红初始浓度和接触时间、Fe_3O_4@ZIF-8投加量以及pH对刚果红去除的影响。SEM、TEM、XRD、FT-IR及VSM表征结果证明,ZIF-8纳米颗粒已成功负载于Fe_3O_4表面,形成了典型的核壳结构,并且具有优异的磁学性能。吸附实验结果表明,反应最佳pH为6,吸附剂投加量为500 mg·L~(-1);当反应时间达到180 min时,吸附达到平衡。吸附反应的吸附动力学和吸附等温线分析表明,刚果红染料在Fe_3O_4@ZIF-8上的吸附动力学符合二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型。Fe_3O_4@ZIF-8吸附剂对刚果红具有高效的选择吸附性能并且在循环吸附中展现出良好的循环吸附性能。因此,磁性核壳金属有机骨架Fe_3O_4@ZIF-8作为吸附剂在去除刚果红染料方面有着广阔的应用前景。     

活性炭涂层电极电容去离子的性能

采用活性炭涂层电极构建电容去离子吸附装置,以氯化钠模拟含盐原水,研究电压、流量、进水浓度等操作参数对活性炭涂层电极脱盐效率和能耗的影响。实验结果表明,去除率和比吸附量随着电压的增大而增加,且比能耗随之增大。流速越小,出水的浓度越低,当对出水的浓度要求较高时,宜采用小流速。当进水浓度低于活性炭涂层电极的饱和吸附量时,比吸附量随着进水浓度呈线性增加;当达到饱和吸附量时,比吸附量不会随进水浓度的增大而发生改变;比能耗随着进水浓度的增加而降低。     

高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺的合成

以丙烯酰胺与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体,在复合引发剂的作用下,选择水溶液共聚法合成高分子量与高纯度阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)。实验表明,有机偶氮引发剂A用量0.5‰、氧化还原引发剂用量0.45‰、还原剂与氧化剂摩尔比2∶1、反应体系pH为4与反应时间5 h条件下,CPAM分子量为1 042万,且溶解性好。通过对聚合物残单含量影响因素添加剂用量、反应时间的研究,结果表明,添加剂EDTA和增溶剂D对残留AM含量影响小,而苯甲酸钠对聚合物残留AM的含量影响显著;延长反应时间至7 h,残单含量可降低至0.27%,CPAM的纯度高。通过与国内外3种同类型产品进行对比,结果表明,自制产品的分子量明显高于其他产品,且残单含量比国内产品降低了50%～75%。     

Co(C3H6NS2)3·C6H12N2S3单晶的制备及催化性能的研究

采用常温饱和溶液蒸发法,一硫化四甲基秋兰姆与钻(Ⅱ)发生原位反应得到一种新型非均相Fenton催化剂单晶Co(C3H6NS2)3·C6H12N2S3;通过单晶x衍射、红外光谱和C、N和H元素分析对该单品结构进行了表征;该单晶的空间群为P-1,在不对称单元中有1个Co(Ⅲ)中心,3个新配体C3H7NS2和1个TMTM;Co(Ⅲ)呈现出稍微偏斜的八面体的配位几何构型.利用该单晶催化氧化降解了直接蓝6和直接绿28;结果显示,在酸性和碱性条件下,染料的降解率和矿化率都较高,这是因为活性中心Co(Ⅲ)提高了H2O2的效率.当投加量在1 200～1 600 mg·L-1之间时,处理90 min后,直接蓝6和直接绿28的降解效率可分别达到94.39%和94.78%.相比之下,不加该单晶光催化剂,其它条件完全相同时,处理90 min后2种染料的降解率均不到45%,降解缓慢.使用后的单晶,通过过滤,可反复使用,有利于降低处理成本.此外还研究了催化反应的动力学,反应遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型;2种染料降解反应速率常数k分别为3.03×102和6.25×102mg·(L·min)-1,吸附常数K分别为1.52×10-4和7.23×10-5L·mg-1.     

Co(C3H6NS2)3·C6H12N2S3单晶的制备及催化性能的研究

采用常温饱和溶液蒸发法,一硫化四甲基秋兰姆与钴(Ⅱ)发生原位反应得到一种新型非均相Fenton催化剂单晶Co(C₃H₆NS₂)₃·C₆H₁₂N₂S₃;通过单晶X衍射、红外光谱和C、N和H元素分析对该单晶结构进行了表征;该单晶的空间群为P-1,在不对称单元中有1个Co(Ⅲ)中心,3个新配体C₃H₇NS₂和1个TMTM;Co(Ⅲ)呈现出稍微偏斜的八面体的配位几何构型.利用该单晶催化氧化降解了直接蓝6和直接绿28;结果显示,在酸性和碱性条件下,染料的降解率和矿化率都较高,这是因为活性中心Co(Ⅲ)提高了H₂O₂的效率.当投加量在1 200～1 600　mg·L^-1之间时,处理90　min后,直接蓝6和直接绿28的降解效率可分别达到94.39%和94.78%.相比之下,不加该单晶光催化剂,其它条件完全相同时,处理90　min后2种染料的降解率均不到45%,降解缓慢.使用后的单晶,通过过滤,可反复使用,有利于降低处理成本.此外还研究了催化反应的动力学,反应遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型;2种染料降解反应速率常数k分别为3.03×10²和6.25×10²　mg·(L·min)^-1,吸附常数K分别为1.52×10^-4和7.23×10^-5　L·mg^-1.     

重庆三峡库区饮用水安全存在的问题与对策研究

饮用水源的污染以及常规的水处理工艺去除污染的局限性等原因，使库区人民健康正面临日益严重的威胁。结合三峡库区特殊的自然条件和社会经济发展水平，本文分析了库区饮用水安全存在的问题，并提出供水水质安全保障对策，即加强水污染控制，保护水源安全；采用先进、适用的净水技术；控制生活饮用水的二次污染，为库区构建新型的安全饮用水保障体系。     

强化混凝去除尖针杆藻

嘉陵江水系藻类暴发,水源水中的藻类在水厂前处理工艺中难以去除,造成该流域附近10余个水厂发生滤池堵塞现象,其中个别水厂滤池反冲洗周期由正常情况的24 h缩短至2~3 h,严重影响净水厂的正常运行,使得制水能力大幅降低。针对藻类(优势藻为硅藻中的针杆藻)暴发问题,通过对比PAFS、PAC和PFC3种混凝剂的除藻除浊效果,选取PAFS为最佳混凝剂;通过添加预氧化剂和助凝剂强化混凝除藻效果,其结果表明,使用助凝剂PDMDAAC的对PAFS的助凝效果最好,其余药剂结合PAFS的除藻效果为PPC>ClO2>PAM>H2O2>HCA-1,并将其应用到现有水厂,结果表明,0.6mg/L PDMDAAC+25 mg/L PAFS在水厂混凝沉淀,尖针杆藻含量降至49×104~55×104cells/L,其除藻率可达70%~75%,大大减轻了滤池的运行负荷,使得水厂运行恢复到正常水平。     

CPAM调质浓缩污泥脱水的影响因素及其机理研究

污水处理厂剩余污泥的处置是当前业界的热点。研究了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)调质浓缩污泥脱水的一些影响因素，如药剂投加量、污泥pH值、环境温度、搅拌条件等。同时，还对污泥絮凝脱水机理进行了一定的探讨。研究表明：阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为浓缩污泥脱水剂，在优化投加量下、污泥pH值在5.0～7.5、低速搅拌时，有较好的脱水效果。环境温度对污泥的脱水效果也有一定的影响，夏天处理优于冬天处理。     

混凝——低压膜联用工艺处理生活饮用水的研究进展

由于水源水质日趋恶化，使得常规的水处理工艺无法满足人类对饮用水水质的要求，膜技术分离效率高，出水水质稳定。介绍和分析了混凝一低压膜联用工艺的特点和技术关键问题，并指出了今后着重研究的重点。     

复配混凝剂理化特性及性能

用聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDM）、聚合氯化铝（PAC）按照质量比1%制备了复配混凝剂，研究了其理化特性及原水污染物去除效果。利用Al-Ferron逐时络合比色法研究了复配混凝剂的铝（Ⅲ）形态分布，结果表明，Al_a、Al_b和Al_c分别占12.62%、16.02%和71.36%。复配混凝剂Zeta电位平均值为41.6 mV。红外吸收光谱分析表明复配混凝剂的羟基缔合程度比PAC要高。扫描电镜结果表明，固体复配混凝剂表面较为粗糙、结构疏松。相同投加量时，复配混凝剂对江河水、水库水的浊度、COD_Mn、UV₂₅₄的去除效率均优于PAC。实验利用针杆藻人工模拟高藻原水，当投加PDM：PAC质量比10%的复配混凝剂10 mg/L时，复配混凝剂对藻类的去除率为80.5%。