天然有机高分子絮凝剂DXSL-I应用及环境效应的研究

对自制天然有机高分子絮凝剂DXSL-I实际应用和环境生物效应进行初步的实验研究。实验结果表明,DXSL-I对高浓度油污水具有较高的处理效率;当油份浓度大于2000×10-6g/L时,只需要处理10h,处理效率就能达到60％以上,可用于高浓度油污水的快速预处理。通过生物实验可以明显的观察到,孔雀鱼的LD50约为416×10-6g/L,泥鳅的LD50约为870×10-6g/L,因而可以推定其具有相对较高的环境安全性;而且经过DXSL-I常规浓度处理的养殖用水对某些水产养殖生物的生长具有改善促进作用。表明,DXSL-I在水处理中具有较理想的实际应用前景。     

天然有机高分子絮凝剂DXSL-Ⅰ应用及环境效应的研究

对自制天然有机高分子絮凝剂DXSL-Ⅰ实际应用和环境生物效应进行初步的实验研究.实验结果表明,DXSL-Ⅰ对高浓度油污水具有较高的处理效率;当油份浓度大于2 000×10-6g/L时,只需要处理10 h,处理效率就能达到60%以上,可用于高浓度油污水的快速预处理.通过生物实验可以明显的观察到,孔雀鱼的LD50约为416×10-6g/L,泥鳅的LD50约为870×10-6g/L,因而可以推定其具有相对较高的环境安全性;而且经过DXSL-Ⅰ常规浓度处理的养殖用水对某些水产养殖生物的生长具有改善促进作用.表明,DXSL-I在水处理中具有较理想的实际应用前景.     

新型天然有机高分子阳离子改性絮凝剂的制备研究

为研发绿色絮凝剂,改善水资源短缺现状,以天然有机高分子玉米芯准纳米粉(QCCP,直径<0.147 mm)为母体,用三乙胺与环氧氯丙烷共聚产物为阳离子单体(M)进行改性.采用H2O2-FeSO4作引发剂,制得一种新型天然有机高分子阳离子改性絮凝剂DXSL-Ⅰ,确定了优化的反应条件.将2.0 g QCCP与含有0.7 g NaOH的8 mL水混合,40 ℃条件下碱化60 min.然后,加入8 mL醚化单体和体系总质量0.01%引发剂以及0.1% NaCl作为抑制剂,55 ℃条件下醚化3.5 h.实验表明,用该絮凝剂絮凝处理高岭土悬浊液时,不到5 min中层透光率就能达到95%以上.其絮凝性能达到传统絮凝剂聚丙烯酰胺的技术指标.此外,运用红外谱图化学结构分析和扫描电镜介观形貌分析辅助说明了改性反应的成功.     

高分子重金属絮凝剂处理含镍废水性能研究

为提高重金属废水处理的效率及简化处理流程,以聚乙烯亚胺、NaOH、CS2为原料,合成了一种既能捕集重金属离子又能除浊的新型高分子重金属絮凝剂PEX.通过絮凝实验研究了PEX在不同pH值下捕集Ni2 的性能,考察了废水中含有的不同有机配位剂柠檬酸铵、氨基乙酸、EDTA、腐殖酸等对PEX去除Ni2 的影响,并讨论了浊度和Ni2 对PEX絮凝效果的相互影响.实验结果表明:该絮凝剂对Ni2 有很好的捕集功能,Ni2 的最高去除率可达99%以上;pH值对Ni2 的去除率有一定的影响,但只要PEX投加量足够,pH值对Ni2 的最高去除率影响不大;水中存在有柠檬酸铵或氨基乙酸时,在一定程度上会抑制Ni2 的去除,但增加PEX投加量会减小此影响;当有EDTA存在时,会明显促进Ni2 的去除;当有腐殖酸存在时,在较低pH值下会抑制Ni2 的去除,但当pH值升高时其对Ni2 的去除有促进作用;Ni2 和致浊物质共存时,会相互促进彼此的去除,浊度的去除率在99%以上.PEX具有双重功效,对重金属离子和浊度的去除率高,具有一定的推广应用前景.     

壳聚糖改性高分子絮凝剂对焦化废水Zeta电位的影响研究

采用混凝过程对焦化废水进行了深度处理研究,研究了壳聚糖改性高分子混凝剂的剂量、p H值对焦化废水浊度去除率和Zeta电位的影响。结果表明在混凝过程中壳聚糖改性高分子絮凝剂剂量为200mg/L,p H值为7的最佳条件下浊度去除率比色度去除率更好,它们分别是94.44%和66.67%。焦化废水混凝后絮凝体的Zeta电位显示该最佳条件下混凝后絮凝体的Zeta电位最大。     

胞外生物高分子絮凝剂结构组成与絮凝机理研究

通过研究胞外生物高分子絮凝剂(BF SVI-SD)的成分与结构,探讨了微生物絮凝剂的絮凝机理.首先采用双缩脲反应、茚三酮反应、蒽酮比色法、Molisch反应、紫外吸收光谱、红外吸收光谱和扫描电镜等方法研究了胞外生物高分子絮凝剂BF SVI-SD的成分与结构.发现絮凝剂BF SVI-SD的主要成分为多糖,结构中含有大量羟基和羧基.高分子链以聚集态形式存在,呈现较疏松的纤维状结构.同时,分析了微生物絮凝剂对淀粉废水和生活污水处理及毒性试验结果,提出了絮凝机理.由于该絮凝剂是一种极性大分子,与水中有机物颗粒之间存在范德华力,和质点之间以离子键、氢键形式结合,通过吸附架桥作用形成絮凝体.     

新型高分子絮凝剂对水中Hg2+的去除研究

为提高含汞废水的处理效率及简化处理流程,用化学合成方法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)。考察了絮凝剂投加量、水样初始pH值对PEX去除Hg2+效果的影响,并研究了水样中存在无机阳离子(Na+、Ca2+、Fe3+)、含浊物质时,PEX对Hg2+的捕集性能。结果表明,该絮凝剂对Hg2+具有很好的捕集效果,当PEX投加量为6.6 mg/L时,Hg2+的去除率达到最大值(96.1%)。pH值为2.0~5.0时,PEX对Hg2+的捕集能力随着水样初始pH值的增大而增强,在其等电点pH=3.0时,Hg2+的去除率最低,仅为35.3%。水样中存在一定质量浓度(50 mg/L)Na+、Ca2+、Fe3+时,会促进Hg2+的去除;而含浊物质(77.0NTU)的存在会对Hg2+的去除起一定的抑制作用,加大PEX的投加量,此抑制作用会减弱,而体系中的浊度会明显降低。     

微生物絮凝剂产生菌的初步筛选及条件试验

从活性污泥中筛选到18株絮凝剂产生菌,经复筛得到一株高效絮凝剂产生菌L-3.分别研究了碳源、氮源、无机盐、初始pH值、培养温度等对其产生絮凝剂的影响.结果表明,葡萄糖、玉米淀粉是较好的碳源,酵母膏为最佳氮源,最适宜培养温度为30 ℃,初始pH为7～9,摇床转速为160 r/min.     

用废腈纶制备两性高分子絮凝剂的研究

为实现腈纶废料的回收利用,降低产品的生产成本,将废腈纶水解后,通过Mannich反应制得具有两性结构的聚丙烯酰胺.考察了反应条件对产物胺化度的影响,用红外光谱对产品结构进行了分析,研究了不同胺化度产品的絮凝性能.结果表明,反应时间和原料配比对产品的胺化度有较大影响.胺化度约为30%的产品在用量为7 mg/L,pH值近中性时对硅藻土悬浮液的除浊率可达95%; 与聚合氯化铝配合使用时,对实际印染废水的脱色及COD去除效果均明显优于工业聚丙烯酰胺(PAM),COD去除率可达85%.     

无机高分子絮凝剂聚硅铝铁硼的制备及其絮凝性能研究

以工业水玻璃、氯化铝、氯化铁、硼酸为原料，制备了一种性能优良的无机高分子絮凝剂聚硅铝铁硼(PSBFA)。通过考察不同pH值条件下水玻璃的胶凝时间、Si／Al物质的量比、硼的浓度、熟化时间等因素对聚硅铝铁硼产品应用性能的影响，确定了聚硅铝铁硼的最佳制备条件为pH值为2～4，Si／Al物质的量比在1．0左右，硼的浓度为0．02mol／L，熟化时间为5d左右。絮凝应用实验表明，聚硅铝铁硼对于印染废水脱色效果、生活污水的COD去除率具有优异的絮凝性能；与传统混凝剂硫酸铝和市售混凝剂聚合氯化铝(PAC)相比，PSBFA的具有投加量少、沉降速度快、絮体体积小等优点。     

从污水处理厂活性污泥中分离选育微生物絮凝剂的研究

采用倒平板与接种培养方法从污水处理厂活性污泥中分离得到了具有活性的7株微生物菌株,根据絮凝效果对其进行了选育与筛选,得到了3株对城市生活污水和啤酒厂生产废水有较好处理效果的微生物絮凝剂.结果表明,从污水处理厂污泥分离出来的3株活性菌均为革兰氏阳性细菌,其中球形、菌落特征呈不规则边缘特征的MBF-1活性最强;微生物生长曲线显示出其生长最佳时间约为30h.单独使用MBF-1微生物菌株所产生的微生物絮凝剂对所选3种污水的絮凝率分别为99.3%、88.7%、92.1%,其对COD的处理效率分别为90.8%、88.2%和87.9%;3种絮凝微生物在污水处理中的处理效果上相互间无协同作用,絮凝过程是相对独立的.     

曝气生物滤池中总有机碳及氨氮的变化和对硝化作用的影响

采用以页岩陶粒为载体的曝气生物滤池(BAF)为反应器,研究了BAF运行中总有机碳和NH4 -N浓度沿滤层变化的规律,以及对硝化作用的影响.结果显示,在进行污水深度处理时,在BAF前段TOC的去除率占滤池总去除率的72.3%～100%;NH4 -N的去除率占滤池总去除率的91.8%～100%.碳化与硝化作用并存于BAF中,硝化作用随滤层加深而加强.水质和BAF滤料的结构特点是影响碳化与硝化作用的主要因素.     

微生物絮凝剂絮凝机理的研究概况及例证

微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物。微生物絮凝剂的絮凝机理比传统絮凝理论更复杂,国内外学者对此进行了大量研究。总结近年来国内外研究的相关文献,归纳了关于微生物絮凝剂絮凝理论的各种学说及其例证,指出了现在研究中存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

一株芽孢杆菌产生物絮凝剂去除赤潮微藻的研究

以赤潮微藻米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)为受试对象,对一株芽孢杆菌WZ01所产的生物絮凝剂去除赤潮微藻的性能进行了研究。结果表明:芽孢杆菌WZ01所产生物絮凝剂对人工培养的米氏凯伦藻和塔玛亚历山大藻藻液均有去除能力,适宜的絮凝剂质量浓度为40.0~60.0 mg/L,絮凝时间为90~120 min,pH=7.5~8.5,在20~40℃范围内生物絮凝剂对2种微藻的絮凝率无显著区别;Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度对生物絮凝剂去除2种微藻有一定影响,适宜浓度为4.0~6.0 mmol/L;适宜条件下生物絮凝剂对人工培养的米氏凯伦藻和塔玛亚历山大藻藻液的絮凝率均超过80.0%。研究表明,芽孢杆菌WZ01所产的生物絮凝剂在去除赤潮微藻方面有应用潜力。     

有机改性蛭石材料的制备及对甲基橙的吸附性能研究

为提高双子表面活性剂改性蛭石的吸附性能,用碳酸钠对天然蛭石进行同质化处理,合成芳香反离子季铵盐型双子表面活性剂(GC-S)并作为改性剂,通过水热法对钠基蛭石(Vt-Na)进行插层处理,制备有机蛭石(GC-S-Vt)。通过核磁共振氢谱(¹HNMR)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征,考察改性有机蛭石对甲基橙(MO)的吸附效率及表面活性剂含量、pH值对改性有机蛭石对甲基橙的吸附效率的影响。改性后蛭石的亚甲基对称与非对称伸缩振动峰增强表明GC-S成功用于有机蛭石的改性。改性后的GC-S-Vt层间距增大,这是由于有机反离子修饰的双子表面活性剂增加了蛭石层间距,并提高了其对MO的吸附质量比。当GC-S的添加量为0.8 CEC,温度为25℃时,GC-S-Vt对阴离子染料甲基橙的吸附效率由改性前的2%提高至98.31%。在pH值为5、吸附时间为60 min时,GC-S-Vt对甲基橙的吸附质量比最大。此外,本文还考察了改性有机蛭石对甲基橙的吸附动力学与热力学行为。试验结果发现,甲基橙的吸附符合拟二级动力学模...     

Ti/RuO2-ZrO2-SnO2电极的研制及处理有机废水的研究

通过涂覆热分解法制备了Ti/RuO_2-ZrO_2-SnO_2、Ti/RuO_2电极材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和循环伏安(CV)对电极材料进行表征,考察了电流密度、Na Cl质量浓度、p H值及电极间距对废水COD降解率的影响。结果表明,Ti/RuO_2-ZrO_2-SnO_2电极对COD具有更高的降解率,对其进行工艺优化。电极材料对废水降解的最佳工艺条件为电流密度40 m A/cm2,Na Cl质量浓度4 g/L,p H=5. 0,电极间距10 mm,COD的降解率达到90. 5%。Ti/RuO_2-ZrO_2-SnO_2电极中SnO_2与RuO_2生成固溶体,有利于增强涂层与基体之间的结合力,提高电极的稳定性; ZrO_2起到细化晶粒的作用,致使电极表面粗糙度增加,增强了电极的电催化性能,且降解过程符合一级动力学模型。     

两种Keggin型有机-无机混配物的结构及催化消除甲醇的研究

为了寻找高效消除挥发性有机污染物的新材料,克服单纯杂多酸催化剂催化性能低、稳定性差的缺点,采用水热法合成了两种新的具有Keggin型杂多酸骨架的有机-无机混配配合物单晶,分别为(4-C6H7N)2(4-C6H8N)3PW12O40·H2O(配合物1)和(4-C5H7N2)3(PW12O40) ·5H2O(配合物2),用X-射线单晶衍射、红外光谱、紫外光谱、差热-热重进行了表征.配合物1和2由1个Keggin型PW12O40阴离子与有机配体4-甲基吡啶或4-氨基吡啶组成,并通过广泛的氢键作用在空间上无限延展形成超分子网络结构.配合物1为单斜晶系,晶胞参数为:a=16.0569(10)(A),b=19.8781(17)(A),c=18.4728(15)(A),α=90.00°,β=98.384(7)°,γ=90.00°.配合物2为单斜晶系,晶胞参数为:a=11.8880(9)(A),b=20.0148(15)(A),c=25.495(2)(A),α=90.00°,β=96.279(5)°,γ=90.00°.在流动催化反应体系中,探讨了该两种配合物催化消除甲醇的能力.体系流速为10mL/min,甲醇初始质量浓度为3.0g/m3,配合物1在150℃时对甲醇的消除率达到85.25％,配合物2在140℃对甲醇的消除率达到53.00％.     

改性稻秆阴离子吸附剂的制备及对硝酸根吸附研究

NO_3~-对水环境是污染物,对土壤而言则是肥料,因此NO_3~-高效吸附剂的研发对于水环境治理和土壤保肥均有重要意义。以废弃稻秆为原料,结合物理、化学改性手段制备出稻秆(RS)、生物炭稻秆(RS-B)、乙二胺稻秆(DMF-RS)和乙二胺生物炭稻秆(DMF-RS-B) 4种NO_3~-吸附剂,通过SEM和FTIR等方法表征其表面特性和官能团特性确定改性情况,对比4种吸附剂对NO_3~-的去除效果和有机碳源溶出量。结果表明,4种吸附剂中DMF-RS-B对NO_3~-的去除效果最好。在NO_3~-初始质量浓度为30 mg/L,吸附剂投加量为4g/L,pH=2,吸附时间为10 min时,其最大去除率可达61. 22%,表观吸附量达15. 31 mg/g。吸附剂对NO_3~-的吸附过程符合D-R吸附等温方程(R~2 0. 99),吸附过程为多分子层吸附且是自发放热过程。通过实际水样测试,DMF-RSB对NO_3~-的吸附效果显著,且出水无二次污染。本吸附剂亦可作为缓释固相碳源及土壤保肥(氮肥)材料,是绿色无污染的吸附剂。     

成炭型有机大分子/层状无机物复合成炭剂的制备及应用研究

层状无机物在聚合物基体中易团聚,限制了其在聚合物材料中的规模化应用。本工作通过将有机改性蒙脱土(OMMT)与一种具有超支化结构的磷氮大分子化合物HTPPP(以三嗪结构为基础,通过焦磷酸结构连接)在醇水体系中混合溶胀,再经过高温脱水,制备成HTPPP插层、剥离的OMMT成炭型有机大分子/层状无机物复合成炭剂(HTPPP-OMMT)。XRD测试表明层状结构的OMMT能够在HTPPP中被完全剥离。OMMT的复合降低了HTPPP的水溶性,并提高了其热稳定性。将有机/无机复合成炭剂HTPPP-OMMT作为单组分无卤膨胀阻燃剂应用于聚丙烯(PP),阻燃测试表明HTPPP-OMMT复合成炭剂的阻燃效率高于HTPPP。这是由于其在材料燃烧过程中能够催化形成更加致密的膨胀多孔炭层,而炭层在高温下的热氧稳定性更好。此外,有机/无机复合改善了HTPPP-OMMT在PP的相容性,能提高材料的力学和耐析出性能。