喹啉季铵盐絮凝—缓蚀剂FNQ—C的制备及其性能研究

本文研究了天然高分子改性喹啉季铵盐型阳离子絮凝－缓蚀剂ＦＮＱ－Ｃ的制备,确定了其最佳制备反应条件;     

天然高分子改性阳离子絮凝剂SFC的制备及其絮凝性能的研究

本文研究了天然高分子改性阳离子絮凝剂SFC的制备及其絮凝性能.选择了Fe~(2+)+H_2O_2。作催化剂,确定了其最佳制备反应条件;所得产物SFC的絮凝除浊性能优于日本产的DG-Ⅱ型阳离子絮凝剂和国产的阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂.     

一锅法溶液缩聚制备高效阳离子絮凝剂及其絮凝性能

以丙酮、二甲胺和甲醛为原料,采用一锅法溶液缩聚制备了一种新型阳离子高分子絮凝剂CPF.通过红外、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱和元素分析对CPF的分子结构进行了表征,通过絮凝实验研究了CPF对水中阴离子染料的絮凝脱色效果并探讨了絮凝机理.研究表明,CPF重均分子量为1.81×10~4,拥有胺基、醇羟基、羰基和醚键等极性官能团,大量质子化胺基赋予其很高的阳离子度.CPF对酸性、直接和活性阴离子染料的絮凝脱色率均达95%以上,脱色率随溶液pH降低而升高且不受水中无机盐的影响.该絮凝行为是"吸附电中和"与"吸附架桥"效应共同作用的结果.CPF对实际印染废水同样具有良好的絮凝脱色效果,但对组分复杂的混合印染废水化学需氧量(COD)的去除率较低,因此可作为一种高效的物化处理手段与生化处理配合用于印染废水的工业化处理.     

典型pH条件下水中离子对腐殖酸絮凝体构造的影响

分析评价了几种典型化学条件对腐殖酸絮凝体构造的影响.研究结果表明,在pH=5.0低投药量下以共聚络合为主要混凝机理所形成的絮凝体结构密实,粒径分布均匀,强度大.而pH=5高投药量以及pH=7.0两种情况下的混凝机理都是以吸附和网扫絮凝为主,此时形成的絮凝体构造特征相似,尽管尺寸较大,但是结构松散,强度较小.针对水中常见的主量阴阳离子,分析探讨了典型离子对絮凝体构造特征的影响.研究表明,Cl-在腐殖酸水样中的存在对絮凝体构造基本没有影响,而SO24-和SiO23-在水样中的存在可使腐殖酸絮凝体尺寸增加0.05—0.13 mm左右,但结构比较开放松散,同时絮凝体的黏结力(即抗剪切力)大大削弱,降低了约0.018—0.047 N·m-2,并且SO24-对腐殖酸絮体构造的影响大于SiO23-对其的影响.然而,引入阳离子会对絮凝体的构造起到不同程度的改善作用.其中以Ca2+、Mg2+为代表的高价阳离子对絮凝体构造影响较大,形成的絮凝体结构密实,尺寸较大,抗剪切能力强.高价阳离子的存在会使絮凝体的粒径增加0.08—0.15 mm,抗剪切力增加0.002—0.013 N·m-2,而以K+、Na+为代表的低价阳离子对絮凝体构造的影响较小.     

交联明胶基絮凝剂的制备及其絮凝性能

以工业明胶(Gel)为原料,戊二醛为交联剂,制备一种新型交联明胶基絮凝剂(G-Gel),并通过伯胺基含量测定、傅里叶红外光谱、紫外光谱和热重分析等研究戊二醛和Gel的反应机理.结果表明,交联反应已成功进行,而且Gel的伯胺基与戊二醛的醛基反应形成希夫碱结构.以G-Gel对高岭土悬浮液的絮凝率为指标,研究G-Gel用量、絮凝时间、p H值对G-Gel絮凝性能的影响,并用Zeta电位、粒度分析、形貌分析等方法研究絮凝机理.实验表明,G-Gel是一种高效的絮凝剂,当G-Gel添加量为15 mg·L~(-1),p H值为7,絮凝时间为3 min时,絮凝率达87%,并且适用于酸性、中性与碱性条件.Zeta电位、絮体粒径分布及其形态结构的测定表明,G-Gel的絮凝机理主要以架桥絮凝为主,电荷中和作用较弱.     

疏水改性高分子絮凝剂的合成及其对含油污水的净化

采用水溶液自由基胶束共聚法,通过氧化还原引发体系聚合,制得了一种疏水改性高分子阳离子絮凝剂.探讨了疏水功能单体的引入对絮凝剂分子聚集形态和絮凝性能的影响.结果表明,疏水单元的存在,在分子聚集体中形成了疏水微区,增强了聚合物的絮凝性能,提高了其净化含油污水的能力.     

淀粉改性絮凝剂与PAC复合絮凝发制品废水性能研究:小试和中试

发制品在生产过程中产生大量废水,一般首先通过混凝/絮凝预处理去除废水中大部分悬浮胶体颗粒及少量可溶性物质.本研究中,设计并合成了两种含有强阳离子季铵盐基团的淀粉改性絮凝剂,分别是基团位于主链的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性淀粉(St-CTA-DQ)和基团位于侧链的淀粉接枝聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(St-g-PDMC-DQ).将它们分别在小试和中试规模下与聚合氯化铝(PAC)复合絮凝发制品废水,重点考察了复合絮凝中无机混凝剂与高分子絮凝剂的投加顺序与投加量等因素影响.实验室小试结果表明,先加PAC再加改性淀粉絮凝剂的絮凝工艺效果明显优于先加高分子絮凝剂再加PAC及两者同时加入的絮凝工艺;当与两种淀粉改性絮凝剂分别复合使用时,St-CTA-DQ与St-g-PDMC-DQ投加量分别为:10 mg·L~(-1)和20 mg·L~(-1),PAC的最佳投加量(90 mg·L~(-1))相比其单独使用(190 mg·L~(-1))下降一半以上;且复合絮凝对于浊度和UV_(254)的去除效果明显增强;形成的絮体尺寸更大,结构也更为密实;中试实验结果基本与小试一致.这是因为除了PAC电中和作用外,加入的阳离子高分子絮凝剂同时具有混凝和絮凝双重功能,能够进一步通过电中和与黏结架桥作用去除废水中污染物与初级絮体.同时还比较了上述两种阳离子淀粉改性絮凝剂不同结构对其絮凝性能影响,阳离子基团位于主链的St-CTA-DQ具有更佳的絮凝性能.淀粉改性絮凝剂与PAC复合使用在发制品废水处理中拥有良好的应用前景.     

聚合硅酸硫酸铝的制备,结构及性能研究

制备了聚合酸硫酸铝絮凝剂。其最佳制备条件为ＰＨ值５．５－６．０,ＳｉＯ２浓度２．０－３．０％,Ａｌ／Ｓｉ摩尔比１．０或０．１。Ｘ射线衍射分析说明Ａｌ２（ＳＯ４）３,已参加聚合物的生成。应用实验表明Ａｌ／Ｓｉ摩尔比是影响其絮凝性能的最主要因素,该产品对于低浊高色度水的处理肯人优异的絮凝性能。     

风化煤提取的不溶腐殖质对铅的吸附性能及应用潜力

以不同絮凝方法从风化煤中提取的不溶性腐殖质为研究对象,表征其理化性质和表观形态结构,通过吸附和钝化试验探究不溶性腐殖质对铅（Pb）的吸附、钝化性能.结果表明,传统“碱溶酸析”法制备的腐殖质（记为HA）具有较低pH和灰分含量,较高的碳和羧基含量;碱性条件下采用CaCl₂和CaCl₂-阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）絮凝制备的腐殖质（分别记为Ca-HA和Ca-CPAM-HA）具有较高pH和灰分含量,较低的碳和羧基含量. HA、Ca-HA和Ca-CPAM-HA对铅离子（Pb2+）的吸附分别在6、3、6 h达到吸附-解吸平衡,吸附量随着Pb²⁺浓度增加而增大.准二级动力学方程较好地描述整个动力学吸附过程,结合傅立叶变换红外吸收光谱谱图（FTIR）,表明吸附过程以化学吸附为主且羧基是主要作用官能团.采用热力学方程对吸附数据进行拟合发现,HA、Ca-HA和Ca-CPAM-HA对Pb²⁺的吸附方式存在差异.利用Langmuir方程对数据拟合量化,表明HA、Ca-HA和Ca-CPAM-HA对Pb²⁺     

稀土镧改性聚合硫酸铁机理分析及其应用

为进一步提高无机高分子絮凝剂的处理效果并降低处理成本,研究"一步法"絮凝剂制备工艺,同时引入稀土镧对絮凝剂进行改性处理,制备固体稀土镧聚合硫酸铁絮凝剂(La-PFS).实验通过响应面优化絮凝性能,研究结果表明.聚合温度为123℃、镧铁摩尔比为1∶105.56、OH~-/Fe摩尔比为0.19时,制备产品对高浊度废水除浊效率效果达到99.41%.引入稀土镧在一定程度上增长絮凝剂链状结构,增强吸附能力.在对造纸废水处理中,稀土镧聚合硫酸铁对造纸废水处理效果明显优于传统市售絮凝剂,絮凝沉淀速度有较大提升,浊度去除率达到68%,COD_(Cr)去除率达到35%.     

微生物絮凝剂絮凝条件的响应曲面法优化

筛选出一株絮凝剂产生菌TF10,鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium).以高岭土悬浊液为絮凝对象,研究了pH值、絮凝剂用量和不同阳离子对TF10产生的絮凝剂P-TF10絮凝效率的影响.结果表明,P-TF10在偏酸和微碱范围内活性较高;絮凝剂存在最佳用量,不足或过高会导致絮凝率下降;Ca2+和Al3+对絮凝的促进作用明显,而Mg2+和Na+对絮凝无作用.应用响应曲面法对P-TF10的絮凝条件进行了优化,得到最佳条件为:pH=4.7,CaCl2浓度为7.0mmol.l-1,P-TF10的用量为34.6 mg.l-1,该条件下絮凝率可达(95.5±1.0)%.     

蒽醌染料及其中间体絮凝菌的特性

本文研究所分离到的真菌ＮＸ１对蒽醌染料ＫＮＲ及其中间体溴氨酸的作用,并考察营养条件、体系ＰＨ等对ＮＸ１的生长及絮凝作用的影响,结果表明,ＮＺ１及溴氨酸有很好的絮絮凝效果,对ＰＨ的适应范围广,最佳碳、氮源分别为蔗粮主尿素。     

阳离子型聚丙烯酰胺投加量对絮体性状特征的影响

应用激光粒度仪、影像分析及沉降分析技术研究了阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)对混凝过程絮体的粒度、强度及分形维数等微观特性及絮体沉降速率的影响.结果表明,絮体的粒度、强度及分形维数等微观特性与阳离子型PAM的投加量有关,存在一个PAM的最佳投加剂量.在此最佳投加剂量下,系统内絮体的粒度与强度最大、分形维数最小、絮体沉降速率最大.     

染料结构与其絮凝脱色效果关系的探讨

在对活性、酸性和碱性等 1 0种水溶性染料水样絮凝脱色和平衡渗析实验数据进行分析的基础上 ,初步探讨了染料结构与其絮凝脱色率之间的定性关系。PAN -DCD絮凝剂对 1 0种染料的最佳脱色pH范围 <5,尤其在pH值 <4更佳。在最佳pH条件下 ,絮凝剂加入量增加 ,脱色率升高。染料分子上磺酸基数目多者脱色效果好 ,分子中疏水性基团大则脱色率高 ,含蒽醌环的染料脱色率大于萘环者 ,也大于含苯环者。     

铝铁改性淀粉复合絮凝剂对甲基紫的絮凝机理

以模拟甲基紫染料废水为处理对象,通过测定絮凝R值、Zeta电位、脱色率与CODCr去除率,研究了自配铝铁改性淀粉复合絮凝剂(CAFS)的絮凝特性,初步探讨了其絮凝机理.结果表明,该复合絮凝剂为阳离子型高分子絮凝剂,絮凝初期作用机理趋于"吸附电中和",絮凝后期作用机理以"絮凝架桥"和"卷扫网捕"为主,絮凝性能受pH值影响显著.在pH=11.0,投加量为0.330 mg·L-1时,甲基紫处理效果最优,CODCr去除率达41.0%,色度去除率高达98.0%,其絮体形态密实、含水率低.     

CO厌氧发酵制氢过程中的微生物特性及其影响因素

以发酵液中溶解的一氧化碳(CO)为底物,研究高温嗜热菌(Carboxydothermus hydrogenoformans)厌氧发酵制氢的工艺过程.通过C.hydrogenoformans菌的生长规律、絮凝能力和反应特性等实验研究,建立菌株的生长规律模型,得出微生物衰减系数和最大比生长速率.结果表明,C.hydrogenoformans菌产氢率高,絮凝效果好,用于连续CO生物发酵制氢工艺是可行的.对发酵制氢过程的影响因素进行考察,得出最佳食微比及CO对发酵制氢过程的抑制浓度等过程参数,为有效开发CO厌氧生物发酵制氢的工艺路线提供了参考依据.图4表2参17     

铁在黄河底泥上吸附-絮凝-沉降的研究

通过静态吸附实验,研究了黄河底泥对水体中总铁的吸附,并研究了无机高分子絮凝剂(铁铝共聚物)对吸附产生的影响．结果表明,在黄河底泥对总铁的吸附过程中,pH值和底泥的浓度均会对吸附量产生很大影响．在其特征pH值吸附范围内,随着pH值的升高,吸附量相应增加．同时,在特定的pH值和底泥浓度下,随着总铁初始浓度的增加,吸附量也相应增加;而在总铁初始浓度不变的情况下,随着底泥浓度的增加,水体中平衡吸附量减少．结果还表明,絮凝剂的加入,可使黄河底泥对总铁的吸附量明显增加,从而提高水体中总铁的去除率．     

pH调节对活性污泥混合液膜过滤性的影响

探讨了用NaOH调节pH值对膜-生物反应器混合液膜过滤性能的影响,并通过分析污泥混合液性质的变化研究其作用机理.试验表明,适当调节pH到碱性,可以使膜过滤性能得到改善.投加碱液使污泥胞外多聚物(EPS)减少,污泥容积指数(SVI)降低,但上清液中总有机碳(TOC)浓度增加.混合液膜过滤性能的改善与污泥SVI的降低密切相关.在碱性条件下,从细胞表面脱落下来的EPS对絮体颗粒的絮凝性有一定促进作用,但效果有限.推测碱液处理使细胞表面的LB-EPS脱落,从而使细胞表面疏水性增加,有利于絮体颗粒之间的絮凝,从而有利于混合液膜过滤性的改善.     

聚合硫酸铝的制备及形态特征

以Al2 (SO4) 3·1 8H2 O为原料 ,采用一次加碱法 ,高速剪切合成聚合硫酸铝 (PAS) ,研究碱化度 (B)对铝离子形态的影响 .采用混凝实验比较AS ,PAC ,PAS的混凝效果 ,测定处理后水中残留铝的含量 .结果表明 :相同B值条件下 ,PAS的Ala 少于PAC的Ala 含量 ,Alb 含量与PAC基本持平 ,Alc 含量大于PAC的Alc 含量 ;PAS的pH适用范围宽 ,絮体沉降性能强 ,残留铝量低 .     

含膦羧酸共聚物的阻垢缓蚀剂在燃煤电厂灰水回收系统稳定处理的应用研究

本文总结介绍了含膦羧酸共聚物ＴＳ－６１７组份的阻垢缓蚀剂的在灰水回收系统中稳定处理的实验方法及情况。