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.     

天然改性淀粉絮凝剂的合成与应用

以硝酸铈铵为引发剂,通过接枝共聚反应,在淀粉(Starch)骨架上引入丙烯酰胺(AM),制得St-AM接枝物.在引发剂用量为1.1 mmol·l-1,淀粉与单体质量配比为1∶ 3,25℃下反应3h,接枝物黏度可达587.83 ml·g-1,能使煤泥水中的细泥颗粒形成较大的絮团而快速沉降,固液分离效果好.用合成的絮凝剂进行了水处理试验,结果表明,当接枝物用量为50g·t-1干煤泥,辅以凝聚剂用量1.5kg·t-1干煤泥能有效解决选煤厂煤泥水中细粒含量多、压滤处理困难的问题,滤饼水分可控制在25%,滤液浓度在60g·l-1左右,与聚丙烯酰胺(PAM)对煤泥水和高岭土悬浮体絮凝作用相比,该接枝共聚物具有价廉、无毒、絮凝效果好等特点.     

铁改性酵母粉对锑酸盐的吸附机理

采用氯化铁(FeCl3)制备了铁改性酵母粉,测试其对溶液中锑酸盐(Sb(V))的吸附性能,考察了FeCl3浓度、溶液pH以及酵母粉投加量对Sb(V)去除的影响,研究了Sb(V)在铁改性酵母粉表面的吸附动力学、吸附等温线特征,并用SEM-EDS、ATR-FTIR、XRD、XPS等方法对改性酵母粉进行表征以探究其吸附机理.结果表明,改性酵母粉吸附Sb(V)的最佳条件为：FeCl3浓度0.5 mol·L^-1、酵母粉投加量2 g·L^-1、pH 3.0.5 mol·L^-1 FeCl₃改性酵母粉(0.5 Fe-Y)对溶液中Sb(V)的最大去除率为91.2%,吸附容量达68.15 mg·g^-1.0.5 Fe-Y对Sb(V)的吸附符合伪二级动力学和Langmuir等温线模型,该吸附过程属于化学吸附,涉及络合反应和静电吸附. FeCl₃改性能显著增强酵母粉对Sb(V)的吸附能力,酵母粉表面羟基等官能团增多、电位增加、晶形结构更加无序以及表面羟基铁与Sb(V)形成内层络合物是...     

螯合淀粉衍生物对铜离子吸附性能的研究

以玉米淀粉为原料,经交联、间接醚化、胺化反应合成了交联氨基淀粉(CAS),CAS进一步与CS2亲核加成反应,合成了带有二硫代氨基甲酸(DTC)基团的DTC改性淀粉(DTCS)．研究了CAS和DTCS吸附铜离子的动力学行为,结果表明,二者对铜的吸附均符合Freundlich等温式．298K时,CAS和DTCS的吸附速率常数分别为κ=1．758h^-1和κ=10．32h^-1．根据对吸附行为的研究得到了表观动力学方程和热力学参数,并藉助IR和元素分析及吸附平衡研究了吸附机理．     

接枝型阳离子淀粉絮凝剂在污泥脱水中的应用与机理研究

混凝/絮凝是目前污水处理厂普遍采用的一种经济有效的污泥调理技术.针对传统混凝剂/絮凝剂存在的安全隐患问题,本文以来源广泛、廉价易得的一种天然高分子——淀粉为原材,采用醚化反应及接枝共聚技术,分别以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为醚化剂及接枝共聚单体,制得一系列不同DMC...     

两种盐复合改性活性氧化铝对水中氟的吸附特性

采用Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3两种盐对活性氧化铝进行改性,通过静态吸附实验,研究了改性活性氧化铝对水中氟离子的吸附特性及影响因素.改性后的活性氧化铝吸附容量显著提高,25℃下吸附容量达到6.25 mg·g-1.改性活性氧化铝对氟的吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附等温线更符合Langmuir等温吸附规律.吸附过程ΔG0<0、ΔH0>0、ΔS0>0,表明改性吸附剂对氟的吸附是自发的,是吸热、熵增加的反应.吸附最佳p H值为6,吸附过程中,共存PO3-4对吸附效果影响最大.     

复合铁铝氢氧化物对As(Ⅴ)的吸附作用

从吸附剂的组成、结构、表面性质、溶液的酸度及砷的存在形式等方面探讨了复合铁铝氢氧化物(Fe5Al2(OH)21.nH2O)对溶液中As(Ⅴ)的吸附.结果表明,该吸附剂具有微晶体的结构特征,孔径小,比表面积大,等电位点pH值为8.3;在pH为4-8的溶液中,对As(Ⅴ)的吸附能力很强,饱和吸附容量Qm分别为:0.7901(pH5),0.5981(pH7)和0.3033 (pH9)mol·kg-1, 常见共存离子不影响砷的吸附.Langmiur方程能很好地描述实验的吸附等温线.吸附态 As(Ⅴ)的解吸量随解吸剂pH值的升高而增大.     

KMnO4/H2SO4引发制备淀粉改性絮凝剂的研究

以高锰酸钾为引发剂,制备淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物.研究酸浓度、引发剂浓度、单体浓度、温度和加料方式对接枝反应的影响.结果表明,少量KMnO4(0·45mmol·l-1)和H2SO4(0·8mmol·l-1)可有效引发淀粉-丙烯酰胺接枝共聚反应,接枝效率达到90%以上,分子量大大提高,对高岭土的絮凝效果较好.     

二氧化钛改性油页岩渣对水溶液中亚甲基蓝和六价铬的吸附

以油页岩渣及其二氧化钛改性材料为吸附剂,探究它们去除水溶液中亚甲基蓝和六价铬的能力.通过实验,控制溶液的pH值、温度、初始浓度和接触时间,观察吸附效果变化特征,研究其动力学和热力学性能.实验表明,改性油页岩渣吸附亚甲基蓝和六价铬的吸附率是未改性的2—3倍,且改性油页岩渣对亚甲基蓝的吸附率可达97%,对六价铬的吸附率不到25%.吸附亚甲基蓝时,pH值越大,吸附效果越好;而吸附六价铬时,最适pH值为4.改性油页岩渣吸附亚甲基蓝实验符合准二阶动力学方程,计算得反应活化能为13.29 kJ.mol-1,表明此过程主要是物理吸附.在热力学方面,由范特霍夫方程计算得ΔG〈0、ΔH〉0,表明此过程自发吸热,可见此过程还伴有化学吸附.Langmuir和Freundlich等温模型拟合结果表明,Langmuir模型数据拟合甚佳,R2=0.9999,说明改性油页岩渣吸附亚甲基蓝是单分子层吸附.二氧化钛改性油页岩渣经7次回收利用后,对亚甲基蓝的吸附效果仅减少约1.5%.     

酸改性δ-MnO2去除水中染料的特性和机理

用硫酸对层状δ-MnO2进行改性,以亚甲基蓝和刚果红为目标分子,考察了改性方式、改性条件、接触时间、pH值和温度对改性去除染料的影响.利用原子力显微镜、傅立叶红外光谱和X射线光电子衍射仪对二氧化锰改性前后的表面性质进行了考察,结果表明:改性后的二氧化锰,其表面理化特性均发生了改变,使中性时去除阴离子染料的能力和碱性时去除阳离子染料的能力明显增强.     

改性稻草吸附铜离子过程的内扩散机理

用Boyd模型和Wünwald-Wagner模型得到不同温度下三种形态的铜在改性稻草内的表观内扩散系数,而且不同模型得到的数值比较接近.吸咐初期吸附速度相当快,吸附后期吸附动力学部分由内扩散控制.温度愈高到达吸附平衡的时间愈短,内扩散模型的线性时间段愈短.用Mckay模型得到了吸附质粒子在改性稻草吸附壳层内的表观传质系数.     

NaOH改性落叶松锯木屑对活性染料的吸附性能

通过间歇式试验研究NaOH改性落叶松锯木屑对活性染料KN-B、K-2BP和KN-R的吸附脱色性能。结果表明,酸性条件下该改性木屑对3种染料均具有较好的脱色效果。在初始pH值为3时,3种染料的吸附脱色率均表现为随温度升高而逐渐降低,随改性木屑用量的增加而增加的趋势;而随染料初始浓度的增大,表现出先升高后降低的趋势。在初始pH值为3、温度为298 K条件下,3种染料在改性锯木屑上的等温吸附符合Langmuir吸附模型,KN-B、K-2BP和KN-R的最大饱和吸附量分别为22.32、10.47和14.93 mg.g-1,吸附自由能ΔG298 K分别为-12.61、-9.77和-14.45 kJ.mol-1,均为物理性自发吸附过程。试验条件下,KN-R、KN-B和K-2BP的吸附动力学均符合准二级动力学吸附方程,吸附速率常数依次减小。综合等温吸附和吸附动力学研究结果表明,3种染料的脱色效果以KN-R为最好,KN-B次之,K-2BP最差。     

钾改性蒙脱石磁性微球对铯的吸附性能

本研究以钙基蒙脱石(Ca-MMT)为原料,通过K+作用制得改性蒙脱石粉(K-MMT),经海藻酸钠交联作用,将改性蒙脱石与永磁体(BaFe12O19)结合,制成钾改性蒙脱石磁性微球(KMBC).对比了 Ca-MMT、K-MMT、KMBC对Cs+的吸附差异,并通过SEM-EDS、FTIR、XRD、XPS分析了 K-MMT的...     

铁、铝氧化物和土壤对苄嘧磺隆的吸附

用平衡吸附法研究了苄嘧磺隆在两种土壤(广州赤红壤、湖南红壤)和两种人工合成氧化物(针铁矿、铝氧化物)中的吸附,以及pH对吸附的影响.结果表明:(1)用Langmuir,Freundlich和Temkin等温方程描述供试样品对苄嘧磺隆的吸附,其中Freundlich吸附等温方程拟合的结果较佳.在苄嘧磺隆的实验浓度范围内和一定的pH条件下,吸附苄嘧磺隆的量随其浓度的升高而增加,其顺序为:铝氧化物＞湖南红壤＞针铁矿＞广州赤红壤.(2)苄嘧磺隆在供试样品中的吸附量随溶液pH值的升高而减小.     

HDTMAB改性粉煤灰对水体中磷的吸附特性

制备了十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)改性粉煤灰,研究了该改性粉煤灰对水体中磷的吸附特性,结果表明:①当HDTMAB负载量为10%时,改性粉煤灰吸附磷酸盐的效果最佳;②改性粉煤灰对磷酸盐的吸附速度很快,20min可达吸附平衡;③改性粉煤灰对磷酸盐的吸附行为能较好地符合Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型,但在Freundlich模式下表现为两个线性区;④pH对改性粉煤灰吸附磷酸盐的性能有显著影响,随着pH的升高对磷酸盐的吸附能力逐渐增加。     

改性生物炭对水体中抗生素的去除研究进展

随着社会经济的不断发展,抗生素造成的水体环境污染问题已不容忽视.利用生物炭去除水体中的抗生素是解决这一问题的有效手段之一.然而,原始生物炭对水体中抗生素等有机污染物的去除存在一定局限性,因此对生物炭进行改性以提升其吸附能力尤为必要.生物炭的吸附性能受生物质类型、碳化条件和改性方法等因素影响较大,导致目前虽然开展了许多相...