聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及其在印染废水处理中的应用

以粉煤灰为主要原料制备了聚硅酸铝铁絮凝剂。通过L16(45)正交实验得出粉煤灰中Al3+和Fe3+的最佳浸取实验条件为焙烧温度900℃,m(Na2CO3)∶m(粉煤灰)=0.10,浸取温度为70℃,盐酸质量分数20%,浸取时间为2.0h。通过L9(34)正交实验得出聚硅酸铝铁的最佳制备条件为n(聚硅酸)∶n(Al3+)=1∶0.5,n(聚硅酸)∶n(Fe3+)=1∶0.5,浸出液pH为5.0,熟化温度为60℃。利用制得的聚硅酸铝铁絮凝剂对200mL模拟印染废水进行处理,在絮凝剂加入量为4mL时絮凝效果最好,透光率超过70%。     

液晶屏抛光废液的资源化利用

以液晶屏抛光废液为原料制备冰晶石,首先加入碳酸钠,反应生成氟硅酸钠沉淀,去除废液中的氟硅酸根;再向滤液中加入NaOH和NaAlO2混合溶液,反应生成冰晶石。最佳工艺条件为:碳酸钠加入量为理论加入量的2.2倍,冰晶石制备反应温度为80℃,反应原料中n(HF)∶n(NaAlO2)为5.4、n(Na)∶n(Al)为3.4、NaOH和NaAlO2质量分数为20%。在最佳条件下制得的冰晶石产品中n(Na)∶n(Al)为2.84,达到GB/T4291-2007《冰晶石》中牌号CH-1的质量标准。采用该工艺可实现液晶屏抛光废液的资源化综合利用。     

阳离子聚丙烯酰胺-TiO2复配絮凝剂的合成及性能

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酰胺(AM)为单体,K2S2O8-NaHSO3为引发剂,采用水溶液聚合法合成了阳离子聚丙烯酰胺P(DMC-AM),将表面处理后的纳米TiO2与P(DMC-AM)复配,得到P(DMC-AM)-TiO2复配絮凝剂.考察了原料配比、反应条件对P(DMC-AM)黏度的影响,结果表明:在m(DMC):m(AM)=0.18、引发剂加入量为0.5%(质量分数,下同)、聚合反应时间3 h、聚合溶液pH=4.0条件下,P(DMC-AM)絮凝剂的特性黏度最佳;纳米TiO2加入量为5%时,复配絮凝剂对酸性黑10B染料模拟废水的脱色性能最好.     

环保型多功能水处理剂的合成

以丙烯酸（AA）、2－丙烯酰胺基－2－甲基－丙磺酸（AMPS）、次磷酸钠及过硫酸钠为原料,合成了一种含膦基、羧基和磺酸基的多功能水处理剂。探讨了原料配比、反应温度、反应时间对合成产品阻垢性能的影响,反应温度为100℃、反应时间为4h、单体质量比AA∶AMPS＝3∶1、Na2S2O8∶nAH2PO2∶(AA AMPS)=2.5∶15∶100时,该聚合物阻CaCO3、Ca3(PO4)2及锌盐沉积的综合性能最佳。     

疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其絮凝性能

通过水溶液共聚合法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和2-乙烯基吡啶(2-VP)为共聚单体合成了疏水改性阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC-2VP),并用红外光谱仪和核磁共振光谱仪对其结构进行了表征。实验结果表明:当w(2-VP)为1.0%、w(DAC)为30%、活性污泥pH为5、P(AM-DAC-2VP)加入量为25mg/L时,P(AM-DAC-2VP)对本实验的活性污泥絮凝能力最强,上清液透光率为92.1%;P(AM-DAC-2VP)比同条件下制备的阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)具有更好的絮凝效果。     

氮、硫掺杂TiO2-壳聚糖微球的制备及其可见光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备N、S掺杂TiO2光催化剂,将其与壳聚糖(CS)溶液共混交联,制取N、S掺杂的TiO2-CS(NSTC)微球光催化剂.通过扫描电子显微镜、X射线衍射技术对NSTC微球的形态和晶型结构进行了表征.研究表明,在焙烧温度为450℃、n(N):n(S):n(Ti)=3:3:1的条件下,制备的NSTC微球的可见光催化降解性能最佳.用在最佳条件下制得的NSTC微球在可见光下催化处理pH为3、质量浓度为20 mg/L的甲基橙溶液,反应240 min,甲基橙降解率可达94.1%.NSTC微球重复进行6次可见光催化降解实验,甲基橙降解率仍可达90.0%.     

两性聚丙烯酰胺的制备及其絮凝性能

开发了一种对非离子聚丙烯酰胺进行改性制备两性聚丙烯酰胺(APAM)絮凝剂的新方法。以硅藻土悬浮液为絮凝对象,考察了改性反应中影响APAM絮凝效果的因素。结果表明,采用无水乙酸与三甲胺、环氧氯丙烷合成季胺盐型阳离子剂的方法优于采用盐酸的方法;在10mL质量分数为10%、相对分子质量为3×106的非离子型聚丙烯酰胺水溶液中加入8mL浓度为2.6mol/L的阳离子剂,同时控制V(NaOH)∶V(NaClO)为0.44,改性得到的APAM絮凝性能最佳,在pH3～9的较宽范围内对硅藻土悬浮液有较好的絮凝效果。在pH为3、APAM加入量为1.8mg/L时,硅藻土悬浮液的絮凝率可达100%。     

络合-电沉积法制备TiO_2纳米管负载Ag光催化剂

采用柠檬酸钠作为络合剂,通过络合-电沉积法制备了TiO2纳米管负载Ag光催化剂(Ag/TiO2NTs),通过FE-SEM和XRD等手段对Ag/TiO2NTs进行了表征。以偶氮染料甲基橙(MO)为目标降解物,考察了不同制备条件对Ag/TiO2NTs光催化性能的影响。表征结果显示,柠檬酸钠可以有效调控Ag+的电化学还原过程,实现Ag纳米颗粒在TiO2纳米管表面的均匀负载。实验结果表明:以在n(柠檬酸钠)∶n(Ag NO3)=1、电流密度为0.4 m A/cm2、煅烧温度为500℃的条件下制得的Ag/TiO2NTs作为光催化剂(Ag负载量为1.97%(x)),处理初始质量浓度为20 mg/L、初始溶液p H为9的MO溶液,光催化反应120 min后MO去除率为86.53%;经过6次的重复使用,Ag/TiO2NTs催化剂光催化降解MO的去除率基本稳定在80%以上。     

甲基氯硅烷生产废液制备氯化氢和有机硅树脂

研究了将高、低沸点甲基氯硅烷生产废液分别通过醇解和水解反应制备HCl和有机硅树脂的工艺方法,考察了醇解时间、醇解温度和m(废液)∶m(甲醇)等因素对产物收率的影响.实验得到最佳反应条件为:m(废液)∶m(甲醇)=1∶0.5,醇解温度65℃,醇解时间2h.在该条件下由高、低沸点废液制得的有机硅树脂收率分别为43.2％和40.6％.将制得的有机硅树脂经500℃干燥处理后,可作为填料,制备有机硅树脂-聚氯乙烯复合材料.该材料的力学性能与SiO2 -聚氯乙烯复合材料接近.     

高炉渣制备聚硅酸硫酸铝铁混凝剂

以高炉渣为原料,分别采用酸浸及碱浸-酸化工艺得到铁、铝离子及聚硅酸,再将铁、铝离子引入聚硅酸制得聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)混凝剂。考察了PSAFS的聚合条件对焦化废水混凝效果的影响,并与市售混凝剂进行了对比。实验结果表明:PSAFS的最佳制备条件为n(Al+Fe)∶n(Si)=0.53,混凝剂p H=1,熟化时间0.5 h,熟化温度60℃;PSAFS加入量为4 m L/L时,混凝效果最好,对焦化废水的浊度和COD的去除率分别达到98.9%和74.5%;PSAFS的性能优于市售的3种混凝剂。