高分子重金属絮凝剂ISXA与ISX除浊、除Ni2+性能的比较研究

以交联淀粉、丙烯酰胺、CS2、NaOH等为原料,在一定条件下合成了一种新型高分子重金属絮凝剂不溶性淀粉黄原酸酯-丙烯酰胺接枝共聚物(ISXA).比较了它与不溶性淀粉黄原酸酯(ISX)的除浊、除Ni2+性能,探讨了各自的作用机理,并研究了几个影响ISXA和ISX去除水中浊度和Ni2+的因素.结果表明:1)在各种条件下,ISXA的除浊、除Ni2+性能均优于ISX;2)ISXA和ISX的投加量均为250mg·L-1时,Ni2+的去除率分别达到97%和87%;3)原水pH值对絮凝剂的除Ni2+效果有影响;4)在致浊物质和金属离子共同存在的水体中,两者会相互促进彼此的去除,Ni2+的去除率可达99%以上,浊度去除率提高10%左右;5)反应时间越长,处理效果越好,12min以后结果趋于平缓.     

两性高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠除浊性能

以不同分子量的聚乙烯亚胺（PEI）为母体,通过化学反应将二硫代羧基引入到其分子链中,制备出3种新型高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠（PEX）,采用2种性质不同的高岭土配制的含浊水样作为考察对象,通过絮凝实验法研究PEX对水样中浊度的去除性能.结果表明,3种PEX对不同性质含浊水样中浊度的去除性能具有一定的差异,浊度的最高去除率随着PEX分子量的增加而升高,随着原浊的增加而略有升高.PEX为两性聚电解质,PEX-1、PEX-6、PEX-60溶液的等电点pH_iep分别为3.8、5.0、8.7;当体系初始pH值位于3种PEX各自等电点处,浊度的去除率最高,可分别达到98.6%、96.6%、91.3%.含浊水样中共存Cu（Ⅱ）或Ni（Ⅱ）时,可明显提高浊度的去除效果.体系中余浊随着静置后Zeta电位绝对值的降低（升高）而减小（增大）.     

高分子重金属絮凝剂MAC除Cu2+、去浊性能

以壳聚糖、巯基乙酸等为原料合成了一种新型高分子重金属絮凝剂巯基乙酰壳聚糖(MAC),研究了其除Cu2+与去浊的机理,并对几个因素做了考察.实验结果表明:1MAC具有除铜与去浊的性能,当MAC与HPAM复配时,效果优于单独使用MAC,Cu2+去除率可达98%以上;②用MAC处理Cu2+和浊度共存的体系时,废水中的重金属离子和致浊物质可以起到相互促进去除的作用,出水中[Cu2+]<0.5mg·L-1,浊度<3NTU;原水浊度越大,越有利于Cu2+的去除;③Cu2+的去除率随原水pH值的增大而提高,浊度的去除率则反之.     

高分子重金属絮凝剂SSXA对Cu2+的捕集性能研究

以淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物、NaOH、CS2为原料,在一定条件下合成了一种新型高分子重金属絮凝剂--淀粉基黄原酸酯-丙烯酰胺接枝共聚物.研究了该絮凝剂的除Cu2 、去浊机理,并对硫酸铝浓度、初始Cu2 浓度、pH值、浊度等影响其除铜及去浊效能的因素作了考察.实验结果表明:(1)该絮凝剂对Cu2 有很好的捕集功能,但需要与硫酸铝复配以提高其沉降性能,适合复配使用.Al3 与初始Cu2 的体积摩尔浓度比值为0.3较为适宜,此时Cu2 去除率大于98%;(2)pH值对复配体系的除Cu2 、去浊效果影响不大;(3)Cu2 和致浊物质共存时,会互相促进彼此的去除.对初始Cu2 浓度为25 mg·L-1、浊度为5～300NTU的水样,处理后出水Cu2 浓度小于0.5mg·L-1、浊度小于3NTU.     

重金属絮凝剂PEX对水中铅的去除性能研究

在合成高分子重金属絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)的基础上,研究了该絮凝剂处理含铅离子废水的效能,并对一些影响因素进行了考查。研究结果表明:高分子重金属絮凝剂PEX对铅离子的捕集效率较高,去除率可达90%以上;pH值对PEX去除铅离子有一定的影响,pH=5.0时去除效果最好;Mg2+﹑Ca2+、EDTA、柠檬酸、焦磷酸钠以及致浊物质的存在均能促进铅离子的去除;絮体残渣稳定性好,金属离子易回收,回收率可达到70.0%。     

具有重金属捕集功能的高分子絮凝剂MAC去除Cd2+的性能研究

以壳聚糖、巯基乙酸为原料,通过酰胺化反应合成了一种具有重金属捕集功能的新型高分子絮凝剂——巯基乙酰壳聚糖(MAC),研究了其对含Cd2+废水水样的处理性能,并对影响处理性能的因素(pH、有机络合剂及浊度等)进行了探讨.结果表明,该絮凝剂对Cd2+有很好的捕集功能,采用不同相对分子质量、不同脱乙酰度的壳聚糖合成的MAC,其对Cd2+的去除效果也不同,其中,采用相对分子质量20万～40万、脱乙酰度大于90%的壳聚糖合成的MAC对Cd2+的去除效果较好,处理Cd2+浓度为10mg·L-1的废水水样,在原水浊度为80NTU的条件下,最高去除率可达到93.10%.废水中Cd2+浓度与其最佳投药量存在一定的化学计量关系.pH值会影响Cd2+的去除,在pH为5.5～8.5的范围内,pH值升高,Cd2+的去除率也随之升高.腐殖酸对Cd2+的去除有促进作用,EDTA对Cd2+的去除有一定的抑制作用.Cd2+和致浊物质可以起到相互促进去除的作用,出水浊度可达3NTU以下.     

高分子螯合絮凝剂除镉性能研究

作者由壳聚糖、苯甲醛、二硫化碳、氢氧化钠和硼氢化钠为原料,制备出一种新型高分子絮凝剂O-黄原酸化-N-苄基壳聚糖(RXCTS),研究了其对水样中Cd²⁺的去除性能,文章采用正交试验法确定了RXCTS处理含Cd²⁺水样的最佳絮凝水力条件,并探讨了水样pH值、Cd²⁺初始浓度、有机配位剂EDTA和柠檬酸钠、共存浊度对RXCTS除Cd²⁺性能的影响。结果表明,RXCTS除Cd²⁺的最佳絮凝水力条件为:快搅时间1.5 min,快搅速度140 r/min,慢搅时间15 min,慢搅速度50 r/min;酸性条件下,pH值越大,Cd²⁺的去除效果越好;Cd²⁺初始浓度增大,Cd²⁺的去除率随之升高;EDTA对RXCTS去除Cd²⁺有抑制作用,而SC在较高的RXCTS投加量下对Cd²⁺的去除起到促进作用;体系中有浊度存在时可以促进Cd²⁺的去除;红外谱图表征了R...     

酒石酸钾钠对重金属絮凝剂MAMPAM除Cu2+性能的影响

镀铜废水中由于存在酒石酸钾钠可与Cu2+形成酒石酸钾钠铜配合物使Cu2+的处理变得困难,为提高镀铜废水中Cu2+的处理效果,文章以聚丙烯酰胺(PAM)、甲醛、氢氧化钠、巯基乙酸(TGA)为原料,经羟甲基化反应和酰胺化反应制备出重金属絮凝剂巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺(MAMPAM).分别以单一含Cu2+水样以及含Cu2+、酒石酸钾钠的混合水样为考察对象,研究MAMPAM对水样中Cu2+的去除性能.通过正交实验得出絮凝最优水力条件:快搅时间1.0 min,快搅速度160 r/rmin,慢搅时间20 min,慢搅速度30 r/min.MAMPAM对Cu2+有较好的去除效果,对于单一含Cu2+水样中,当水样pH值为3.0～6.0时,Cu2+的去除率随着pH值的增加而升高,Cu2+的最高去除率为92.12％.酒石酸钾钠的存在对MAMPAM除Cu2+具有促进作用,当混合水样初始pH值为4.0～6.0时,随着pH值的增加,促进作用增强,MAMPAM对混合水样中Cu2+的最高去除率可达98.84％.絮体分形维数结果表明,单一水样和混合水样中螯合絮体MAMPAM-Cu的分形维数与Cu2+的去除率之间均呈正相关性.     

高分子重金属絮凝剂的性能及作用机理研究

以含Ni2+废水作为处理对象,主要研究了几个影响高分子重金属絮凝剂去除废水中Ni2+的因素,从而进一步了解高分子重金属絮凝剂的结构和性能.实验结果表明:(1)某些离子存在时,pH值对Ni2+的最高去除率影响不大;(2)水中某些二价阳离子的存在不仅不会消耗高分子重金属絮凝剂的用量,而且会促进Ni2+絮凝沉淀,Ni2+的去除率均在95%以上;(3)水中Fe3+会与Ni2+竞争高分子重金属絮凝剂分子中二硫代羧基上的配位基,若高分子重金属絮凝剂投加量不足,Fe3+的存在将影响螯合体MHMFNi2+的生成;(4)Ni2+和致浊物质会互相促进彼此的去除,浊度的去除率在97%以上.(5)高分子重金属絮凝剂对重金属离子具有选择性,可将部分重金属离子从其它离子中分离开、回收再利用.     

改性聚乙烯亚胺捕集和回收水中的Cu2+

为提高含铜废水的处理效果及简化处理流程,采用CS₂、NaOH对聚乙烯亚胺进行改性,制备出一种新型高分子絮凝剂--PEX（聚乙烯亚胺基黄原酸钠）.以含Cu2+水样为处理对象,探讨了初始ρ（Cu2+）、pH、共存无机物质、有机物质以及浊度对PEX捕集Cu2+性能的影响,并考察了螯合絮体中Cu2+的回收情况.结果表明:PEX对含Cu2+水样具有很好的捕集性能,Cu2+去除率最高可达到100%;PEX对Cu2+的去除效果随着水样初始pH的升高而增强,但pH位于PEX等电点处时,Cu2+去除率有所降低.在较低的PEX投加量下,水样中共存的NaCl、CaCl₂、NaNO₃、Na₂SO₄、柠檬酸、焦磷酸钠对PEX去除Cu2+均可起到促进作用,而共存的EDTA、氨基乙酸、浊度对PEX去除Cu2+具有一定的抑制作用;增加PEX投加量后,可减弱或消除上述影响.螯合絮体采用HNO₃溶液进行静态浸泡30 d后,Cu的回收率可达100%.研究显示,PEX能有效去除和回收水样中的Cu2+.      

聚乙烯亚胺基黄原酸钠与铁盐共同处理低浊水

以聚乙烯亚胺（PEI）为母体,通过化学反应将二硫代羧基引入到其分子链中,制备出新型高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠（PEX）,采用低浊水样作为考察对象,通过絮凝实验研究PEX分别与Fe （Ⅱ）盐、Fe （Ⅲ）盐对水样中浊度的去除性能.结果表明,PEX单独处理低浊水时,水样的初始浊度和pH值对PEX除浊效果均有一定的影响,除浊效率随着初始浊度的降低而降低,随着pH值的升高而先升高后降低;当初始pH值位于PEX等电点附近时,浊度的去除率可达到最高,初始浊度为10.0,15.0,30.0NTU,浊度的去除率分别为88.46%,91.17%,92.73%.PEX与Fe盐共同除浊时浊度的去除率随着体系pH值的升高先升高后降低,投加Fe （Ⅲ）盐后浊度的去除效果总体上优于投加Fe （Ⅱ）盐后的效果.PEX与Fe盐共同除浊和PEX单独除浊时的絮凝作用机理不尽一致,Fe盐的加入可起到一定的电中和作用.     

絮凝学研究的新领域——具有重金属捕集功能的高分子絮凝剂

絮凝是水质净化的重要方法之一.絮凝剂的作用对象主要是水中由不溶性物质形成的憎液溶胶及悬浮颗粒.近年来的研究发现,将重金属离子的某些强配位基团通过化学反应连接到高分子絮凝剂分子上能赋予原有高分子絮凝剂捕集水中溶解性重金属离子的功能,因此制备出具有去除重金属离子功能的高分子絮凝剂.研究表明,这类高分子絮凝剂用于水处理时表现出显著的优点,如去除效率高、沉降速度快,分离效果好,尤其适合于处理重金属离子与浊度共存的体系,显示出很好的研究及应用前景.本项研究拓展了絮凝剂作用对象的种类,开创了水处理絮凝学研究的新领域.     

高分子重金属絮凝剂MAPEI处理含汞废水

以聚乙烯亚胺、巯基乙酸为原料,通过酰胺化反应合成了一种新型高分子重金属絮凝剂——巯基乙酰聚乙烯亚胺(MAPEI),研究其处理含汞废水的性能,并对几个影响因素进行了考察.实验结果表明:①该絮凝剂对Hg2+有很好的捕集功能,其中2万分子量的MAPEI去除率最高;②pH值会影响Hg2+的去除;③碱金属和碱土金属离子对Hg2+的去除有促进作用;④C1-、NO3-可促进对Hg2+的去除,而SO42-对Hg2+的去除有抑制作用;⑤Hg2+和致浊物质共存时,会相互促进彼此的去除;⑥Hg2+和致浊物质共存时,MAPEI对Hg2+的去除率比TGA的去除率高.     

新型高分子螯合-絮凝剂制备条件的响应面法优化

以壳聚糖为原料,采用化学合成法将二硫代羧基引入到其高分子链上,制备出一种新型高分子螯合-絮凝剂二硫代羧基化壳聚糖(R′-N-(C=S)-SNa,简称DTCTS).以水样中Cd(Ⅱ)的去除率为考察对象,在单因素实验法的基础上,选取了制备DTCTS的主要影响因素,并采用中心复合设计实验和响应面分析法对DTCTS制备条件进行了优化.结果表明,建立的二次多项式模型回归性显著而失拟项不显著,决定系数R2为0.9829,模型拟合性良好;DTCTS最佳制备条件为:反应物CTS/CS2/NaOH摩尔比1:1.5:2、预反应时间30min、主反应温度60℃,此条件下制备的DTCTS对Cd(Ⅱ)的去除率可达99.52%,与模型预测值相对偏差为0.05%,模型可靠.     

新型高分子絮凝剂对水中有机配位汞的捕集性能

将二硫代羧基引入到聚乙烯亚胺中,制备出一种新型高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX).以含汞水样为处理对象,考察了水样pH值对PEX去除Hg2+效果的影响,并研究了水样中存在有机配位剂EDTA、柠檬酸铵以及氨基乙酸等时,PEX捕集Hg2+的性能.实验结果表明,在不同pH值下,该絮凝剂对Hg2+均具有很好的捕集效果,Hg2+的最高去除率均可达到100%.pH值对PEX投加量有一定的影响,同样去除率下, pH值较低时,PEX投加量相对较多.水样中EDTA的存在,在一定程度上会抑制Hg2+的去除,但增加PEX投加量会减弱或消除此影响.柠檬酸铵的存在会促进Hg2+的去除;而氨基乙酸的存在,在较低pH值下会促进Hg2+的去除,pH值升高时其对Hg2+的去除表现为抑制作用.絮体浸出实验表明汞的浸出率较低,PEX—Hg絮体具有很好的稳定性,不易引起二次污染.     

新型高分子絮凝剂对废水中Cr(Ⅵ)的捕集性能

研究了新型高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)对废水中Cr(Ⅵ)的捕集性能,考察了Cr(Ⅵ)初始浓度、p H值、共存无机物以及共存浊度对PEX处理含Cr(Ⅵ)废水的影响.结果表明,PEX在强酸条件下对废水中不同浓度的铬均具有很好的去除效果,体系p H值为2.0时,Cr(Ⅵ)和总Cr的最高去除率可分别达到99.1%和96.6%.废水中共存的影响物质Na Cl、Na F、Na2SO4、Ca Cl2和浊度均会抑制Cr(Ⅵ)的去除,促进总Cr的去除.红外光谱显示,PEX高分子链上的二硫代羧基可将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),还原产物Cr(Ⅲ)进一步与PEX分子链上的二硫代羧基、胺基发生螯合反应.