新型水滑石接枝污泥处理乳剂的合成与应用

以去除碳酸根后的镁铝水滑石正电胶团簇(LDHEPCL)作骨架,合成新型水滑石接枝污泥处理乳剂.用硫酸铈作引发剂,通过程序升温,实现了油包水多面液胞(W/O PHC)中丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)与去除碳酸根后的LDHEPcL接枝聚合,制得污泥处理乳剂--LDHEPCL-PAM-PDMDAAC共聚物乳剂.聚合升温速度为2.5℃/min,最高温度为(985±1)℃.各配料最佳摩尔比为LDHEPCL:AM:DMDAAC=0.15:0.57:0.28.与目前最好的污泥处理乳剂FLOPAMR EMZ35及STCPA EM6040相比,LDHEPCL-PAM-PDMDAAC共聚物乳剂具有絮团致密、絮层高度低、与聚合铝(PAC)及羧甲基壳聚糖(CMC)配伍较好等优点.     

聚二甲基二烯丙基氯化铵-聚合硫酸铁复合絮凝剂对污泥的脱水性能

研究了聚二甲基二烯丙基氯化铵-聚合硫酸铁复合絮凝剂(PDMDAAC-PFS)对活性污泥的脱水性能,考察了投加量、配比和PDMDAAC的特性粘数等对污泥比阻降低和滤液浊度与COD去除的影响,并与PFS、PDMDAAC、PFS与PD-MDAAC联用(分开加入)、聚丙烯酰胺(PAM)、阳离子型聚丙烯酰胺(CPF130)和KHYC型絮凝剂的脱水效果进行了比较.结果表明,PDMDAAC-PFS对污泥比阻的降低和滤液浊度与COD的去除效果最好,但产生絮团的大小和强度比CPF130差,而其中PDMDAAC和PFS的用量分别比单独使用PDMDAAC和PFS减少了一半以上;PDMDAAC与PFS复配,增加了絮凝剂分子聚集体体积,利于在污泥粒子群间吸附架桥.     

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%。     

聚二甲基二烯丙基氯化铵-聚合硫酸铁复合絮凝剂对污泥的脱水性能

研究了聚二甲基二烯丙基氯化铵．聚合硫酸铁复合絮凝剂（PDMDAAC-PFS）对活性污泥的脱水性能，考察了投加量、配比和PDMDAAC的特性粘数等对污泥比阻降低和滤液浊度与COD去除的影响，并与PFS、PDMDAAC、PFS与PD-MDAAC联用（分开加入）、聚丙烯酰胺（PAM）、阳离子型聚丙烯酰胺（CPF130）和KHYC型絮凝剂的脱水效果进行了比较。结果表明，PDMDAAC-PFS对污泥比阻的降低和滤液浊度与COD的去除效果最好，但产生絮团的大小和强度比CPF130差，而其中PDMDAAC和PFS的用量分别比单独使用PDMDAAC和PFS减少了一半以上；PDMDAAC与PFS复配，增加了絮凝剂分子聚集体体积，利于在污泥粒子群间吸附架桥。     

改性壳聚糖复合凹凸棒土絮凝油漆废水

将壳聚糖、阳离子淀粉和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)进行三元接枝共聚,制备了三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS),通过红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征。并且将三元接枝改性壳聚糖与凹凸棒土进行优化复配,对油漆废水进行了絮凝实验,得出了当pH=12,沉降时间为20 min,复合絮凝剂投加量为0.2 g,三元接枝共聚物∶凹凸棒土=1∶10时,该复合絮凝剂对油漆去除率最佳能够达到89.3%,并且絮凝效果好,是一种新型绿色环保的有机-无机复合絮凝剂。     

紫外光引发模板聚合阳离子聚丙烯酰胺及其表征

采用紫外光引发,以聚丙烯酸钠(PAAS)为模板,丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体,制备得到阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)。通过红外光谱、1H-NMR光谱、电镜扫描、差热-热重分析对P(AM-DAC)的结构和热性能进行表征。为提高P(AM-DAC)的相对分子质量,通过单因素实验对制备条件进行了优化,结果表明:当DAC质量分数25%、引发剂浓度0.065%、反应体系p H值4.5、紫外光灯管功率500 W以及紫外光照射时间60 min时,P(AMDAC)相对分子质量可达到533万。研究证明,P(AM-DAC)是AM与DAC的共聚物,其分子链上含有微嵌段结构,其表面分布有大量不均匀的凹凸结构,且在30~200℃温度范围内有良好稳定性。     

壳聚糖接枝共聚物的合成及应用研究

在N2保护下,以浓度为0.8 mmol/L硝酸铈铵为引发剂,控制壳聚糖(CTS)和丙烯酰胺(AM)质量比为mCTS∶mAM=1∶6,于50℃下接枝共聚反应3 h,得改性的壳聚糖衍生物(CAM).用IR对产物进行表征.通过对废水的处理,研究了共聚产物在絮凝、COD去除、脱色上的应用.结果表明:CAM的絮凝效果好于聚丙烯酰胺和壳聚糖,CAM对COD的去除率达到84.7%,并有较好的脱色效果.     

改性壳聚糖-凹凸棒石复合絮凝剂絮凝采收小球藻

用3-氯-2-羟丙基氯化铵(CTA)季铵化改性壳聚糖(CTS),制备了季铵化改性壳聚糖(CTS-CTA);将壳聚糖(CTS)、阳离子淀粉(CS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)进行三元接枝共聚,制备了三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS)。并且比较了壳聚糖(CTS)、季铵化改性壳聚糖(CTS-CTA)、三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS)对小球藻的絮凝效果,选择三元接枝改性壳聚糖与凹凸棒石进行复配,确定了最佳絮凝条件为:p H=8,絮凝剂与凹凸棒石的比例为1∶14,沉降时间为20 min,絮凝剂投加量为0.4 g。在该条件下进行了重复实验,得出小球藻的絮凝率为98.8%,并且絮体紧密、沉降速度快,不需要再次分离,具有很好的应用前景。     

高分子絮凝剂SSXA的合成工艺及其在含Cu2+ 废水处理中的应用

以淀粉(ST)、丙烯酰胺(AM)、NaOH、CS2为原料,以硝酸铈铵(CAN)为引发剂合成一种新型的高分子絮凝剂--可溶性淀粉基黄原酸酯-聚丙烯酰胺接枝共聚物(SSXA).以SSXA去除Cu2+性能为依据确定最佳合成条件.结果表明,AM:ST=4:1(摩尔比),ST:NaOH:CS2=2:4:3(摩尔比),黄原酸酯化反...     

阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂PAD的合成及优化

为了提高阳离子絮凝剂的絮凝性能,选用阳离子疏水表面活性单体DBC和亲水单体AM,以EDTA-2Na为络合剂,以AIBN和APS-NaHSO3为复合引发剂,采用水溶液聚合法制得一种新型阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂P(AM-DBC)(PAD)。此方法具有工艺操作简单、无需添加其他模板和表面活性剂、产物的相对分子质量高和转化率高等优势。单因素实验结果表明,当总单体质量分数为40%、单体摩尔比n(AM)∶n(DBC)=7∶3、pH=4.0、反应温度为60℃、EDTA-2Na的浓度为0.5%时,产物PAD的特性黏数为1 018.7 mL·g~(-1),转化率可达97.2%。采用响应曲面法的Box-Behnken模型对实验参数进行了优化,根据预测出的实验参数,修正后进行了平行实验。当总单体质量分数为42%、EDTA-2Na的浓度为0.56%、pH=4、反应温度为60℃时,合成的PAD的特性黏数为1 027.1 mL·g~(-1),预测值与实验值的误差仅为0.497%,可以较好地吻合,从而得到PAD的最优制备方法。制备的PAD性能优良,为工业化生产提供了依据,可以广泛应用于含油废水的处理。     

PFMS-PDMDAAC复合絮凝剂的制备及其絮凝性能

以硫酸亚铁、硫酸镁和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为原料,制备了一种新型无机-有机复合絮凝剂PFMS-PDMDAAC,考察了碱化度、铁镁摩尔配比、有机絮凝剂与无机絮凝剂质量比(D/FM)和废水pH等对絮凝剂絮凝性能的影响,并应用于实际印染废水的处理。实验结果表明,PFMS-PDMDAAC在较宽的pH范围内有着良好的脱色性能,两者复配呈现出显著的协同作用,絮凝效果明显提高。在PFMS中引入PDMDAAC后,絮凝剂的Fe(Ⅲ)的优势形态含量增加;同时絮凝剂水解产物的Zeta电位亦明显升高,电中和能力增强。     

丙烯酸/烯丙基壬基酚聚醚硫酸铵无磷阻垢剂制备及性能

以过硫酸铵为引发剂,丙烯酸(AA)和烯丙基壬基酚聚醚硫酸铵(TS-10,10为乙烯基重复单元数)为单体合成了TS-10/AA聚合物阻垢剂。利用红外光谱对共聚物结构进行了表征。采用静态阻垢方法探讨了单体配比、阻垢剂用量以及溶液中Fe2+、Ca2+、PO43-、杀生剂和溶液pH值对共聚物阻磷酸钙垢性能的影响,结果表明单体TS-10与AA质量比为3∶1合成的TS-10/AA阻垢剂阻磷酸钙效果最佳。阻垢剂TS-10/AA在高Fe2+、高Ca2+、高pH值条件下具有优异的阻磷酸钙垢性能,与异噻唑啉酮杀生剂有很好的配伍性。阻垢剂TS-10/AA用量存在临界值效应,在8 mg/L时,阻磷酸钙垢为99.3%。扫描电镜表明,阻垢剂TS-10/AA改变磷酸钙的晶型和松散度。TS-10/AA的高效阻磷酸钙垢性能是源于其侧链上含有强亲水性的聚醚结构以及大量的—COO-离子且易与循环水系统中存在的钙离子发生作用。实验结果表明,TS-10/AA是一种性能优异的循环冷却水用阻垢剂。     

过硫酸钾-偶氮复合引发体系合成杂化高分子絮凝剂PACS-PAM及其表征

采用过硫酸钾(K_2S_2O_8)-偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044引发剂)复合引发体系合成了聚硫氯化铝-聚丙烯酰胺(PACS-PAM)杂化高分子絮凝剂。以特性黏度为指标,考察了引发剂配比、引发剂总用量、单体质量浓度、总铝浓度(AlT)、反应温度和反应时间等因素对杂化絮凝剂PASC-PAM的合成影响,结果表明,杂化絮凝剂PACS-PAM的最佳合成条件为引发剂K2S2O8与偶氮VA-044质量比为3∶1、引发剂总用量为单体总质量的0.2%、单体质量浓度为0.21 g/m L、总铝浓度(AlT)为0.15 mol/L、反应温度为50℃、反应时间为3 h,在最佳条件下合成的杂化高分子的特性黏度为14.70 d L/g。电导率分析、红外光谱(FTIR)分析和热重-差热(DTA-TGA)分析表明,杂化絮凝剂中有机组分同无机组分是通过PAM分子链端的硫酸根离子(—SO2-4)的桥连作用以离子键形式连接的。对黄泥悬浊液的絮凝效果研究表明,杂化絮凝剂PASCPAM的絮凝效果优于复配絮凝剂PASC-PAM。     

有机-无机杂化絮凝剂PAM-PAFC的合成与表征

采用过硫酸铵((NH_4)_2S_2O_8)-亚硫酸氢钠(Na HSO_3)复合引发体系引发丙烯酰胺(AM)单体聚合,合成了一种新型有机-无机杂化絮凝剂聚丙烯酰胺-聚合氯化铝铁(PAM-PAFC)。以产物的特性黏度(η)为依据,逐个探讨了聚合时间、聚合温度、引发剂质量分数和单体质量分数对特性黏度的影响。结果表明,在聚合时间为4 h、聚合温度为50℃、引发剂质量分数为0.5%以及单体质量分数为20%的时候,产物的特性黏度达到最大值513.78 m L·g~(-1),此条件即为杂化絮凝剂PAM-PAFC的最佳合成条件。电导率分析、红外光谱分析以及差热-热重分析都表明PAM-PAFC链端的—SO_4~(2-)与带正电荷的羟基铁、羟基铝粒子以离子键的形式相连接。扫描电镜分析表明杂化絮凝剂PAM-PAFC有着明显的空间网状结构。对高岭土-腐殖酸模拟水样的絮凝效果研究表明,达到相同的剩余浊度的条件下,需要投加的杂化絮凝剂PAM-PAFC的量远远低于复配絮凝剂PAM-PAFC。     

油污土壤中柴油去除的影响因素

以柴油为污染物,通过一维砂柱实验模拟油污土壤中柴油去除过程,从油水界面张力(IFT)角度分析溶液pH、淋滤速度和表面活性物质对除油效果的影响。结果表明,延长油水接触时间、升高或降低蒸馏水pH值均使油水界面张力下降,低淋滤速度下单位孔隙体积水中石油浓度较大,而水溶液pH的变化对除油效果影响不明显。十二烷基硫酸钠(SDS)和乙醇使油水界面张力显著下降,因此表面活性物质的除油效率明显高于蒸馏水,乙醇溶液的除油效率随着体积浓度的增加而升高。从石油释放动力学方程计算的柴油累积释放量看,50%乙醇除油效率最高,8 mmol/L SDS溶液次之,在淋洗初期柴油去除效果最为明显,而在中期和后期除油率增加幅度逐渐减小。     

两性高分子重金属螯合絮凝剂的合成及其对Cu(Ⅱ)的去除性能

合成了一种新型两性高分子重金属螯合絮凝剂聚(氯化二烯丙基甲基羟丙多胺基铵)基二硫代甲酸钠(PDAMHACDTC),采用元素分析、红外光谱、紫外光谱和核磁共振谱对其结构进行表征。考察了其对含Cu2+废水的处理效果,以及絮体的沉降速度;测定了微絮体的ζ电位,采用扫描电镜考察了絮体的形貌。结果表明,当PDAMHACDTC中—CSS-与Cu2+的物质的量之比接近2∶1,对Cu2+的去除率大于99.7%,残余Cu2+浓度远低于国家污水综合排放一级标准0.5 mg/L;在相同—CSS-投加量时,形成的微絮体的ζ电位和絮体沉降速度分别比以聚(二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺)为母体合成的两性高分子螯合絮凝剂(ACPF)形成絮体大,说明PDAMHACDTC比ACPF更利于中和絮体上过剩负电荷,促进絮体的形成和生长。     

混合型乳化液膜萃取分离处理工业化纤废水

为了去除工业化纤废水中的水溶性污染物,采用混合型乳化液膜法对废水样品进行了处理,以紫外吸收值和COD去除率为指标。结果表明,不同的表面活性剂、废水浓度、反应时间、液膜组成及处理工艺(包括内相酸浓度、油水比、乳水比)等对处理效果都会产生影响;其中T-152是最合适的表面活性剂,当体系pH=4,油内比为1∶1,乳水比为1∶3,废水初始COD为1 000 mg/L左右,表面活性剂的量:溶剂煤油的量:膜固定剂(TOA)三者体积比为5∶25 000∶1时,搅拌处理30 min,废水中紫外吸收光谱的最强吸收峰红移且峰强减小,COD的去除率达到96.5%,出水COD小于100 mg/L;处理后,废水的色度和浊度均得到显著降低,去除率达到98%以上,达到了排放要求。     

复配介质去除地下水中腐殖酸

以模拟地下水为研究对象,进行了复配介质去除地下水中腐殖酸的实验研究。探讨了配比、粒径、固液比、pH和温度对腐殖酸去除效果的影响。腐殖酸的浓度通过紫外分光光度法测定。结果表明:在不加活性炭的条件下,H物质∶X物质∶Q物质=1∶8∶8时,其硬度较好;在初始pH=6.34、反应时间为4 h时,去除率可达到95%以上;当反应时间≤1 h时,去除率随粒径增大而减小,而当反应时间为2～6 h时,小粒径和中等粒径复配介质对腐殖酸去除率略高于大粒径;一定浓度范围内,腐殖酸的去除率与固液比呈正相关,但固液比增大时,并不能无限提高去除率,当固液比为1∶200～1∶50时,去除率呈现平台;pH对复配介质去除效果影响不大,而温度对腐殖酸的去除有显著影响,较低温度(16.8℃)下的去除率比较高温度(35.0℃)下的去除率高5%。该复配介质去除地下水中腐殖酸是有效可行的,可作为PRB(permeable reactive barrier,渗透反应格栅)的潜在反应介质。     

聚砜中空纤维超滤膜动态法表面光接枝改性

以二苯甲酮 (BP)为光引发剂 ,丙烯酰胺 (AAM)为接枝单体 ,以先用紫外光照射引发剂 ,然后将引发剂和单体分步输送到膜上的方法对聚砜单内皮层中空纤维超滤膜的内表面进行接枝改性。实验表明 ,改性后膜的表面亲水性有所上升 ,膜孔径也有一定程度的减小。证明该方法具有可行性 ,并有进一步发展的潜力。     

预氯化对PDMDAAC形成消毒副产物NDMA的影响

为了解水处理参数对聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)的亚硝基二甲胺生成潜能(NDMAFP)的影响,研究了预氯化和氯胺形式对PDMDAAC的NDMAFP的影响。通过分析NDMAFP和剩余二甲胺(DMA)的浓度发现预氯化对PDMDAAC的NDMAFP有一定的影响,预氯化时间和预氯化剂量的影响不显著,预氯化时的pH值影响显著。溶液中形成的少量二氯胺(NHCl_2)和PDMDAAC降解释放的DMA是亚硝基二甲胺(NDMA)形成的关键因素。溶液中溴离子(Br~-)和腐殖酸的存在增大了PDMDAAC的NDMAFP。