复合混凝剂的制备及活性染料的去除

以马铃薯淀粉、丙烯酰胺（AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（DADMAC）为原料进行接枝反应,将接枝产物（TSI）与聚合氯化铝铁（PAFC）复配,制得新型复合混凝剂PAFC-TS1。优化了复合混凝剂制备的工艺条件。研究结果表明,复合混凝剂PAFC-TS1的优选制备条件为：OH^-浓度与铝铁总浓度的比（r）为0.5,铝铁总浓度与TS1的质量浓度比（R_m）为0.5 mol/g,铝铁摩尔比9∶1。在此条件下处理质量浓度为100 mg/L的活性染料废水,当混凝剂投加量为24 mL/L时,染料去除率可达97%以上。相同条件下,使用PAFC-TS1比单独使用PAFC或PAFC-PAM的染料去除率更高。     

利用含铝废硫酸和废铝渣制备聚合硫酸铝

以含铝废硫酸和废铝渣为原料制备聚合硫酸铝（PAS）。优化了废铝渣的酸溶条件,确定了合适的稳定剂和碱化剂。实验结果表明：在酸溶反应温度为80 ℃、酸溶反应时间为40 min、以20 g/L Ca（OH）₂溶液为碱化剂、以加入量为60 mg/L的固体柠檬酸为稳定剂的条件下,制备的PAS比聚合氯化铝（PAC）和Al₂（SO₄）₃具有更优异的混凝性能。该工艺可回收利用废铝渣和含铝废硫酸,从而达到综合利用的目的。     

废铝易拉罐粉末对U(Ⅵ)的去除效果与机理

以废铝易拉罐为原料,通过除漆、研磨等制得废铝易拉罐粉末(SAlCP)。利用SAlCP处理含U(VI)废水,优化处理工艺条件,采用SEM和XPS技术对SAlCP进行表征,并探讨了SAlCP去除U(Ⅵ)的机理。实验结果表明:在反应温度为30℃、溶液初始pH为5.0、U(Ⅵ)初始质量浓度为10 mg/L、SAlCP投加量为4 g/L、反应时间为120 min的优选条件下,U(Ⅵ)的去除率达98.2%。SAlCP去除U(Ⅵ)的反应过程可用拟一级动力学模型和Langmuir-Hinshelwood模型能较好地拟合。SAlCP的作用机理是还原沉淀-吸附共沉,且还原作用是SAlCP去除U(Ⅵ)的主要途径。     

赤泥制备含钛聚硅酸铝铁及亚甲基蓝溶液的混凝脱色

以拜耳法赤泥为原料、Na Cl为助溶剂,采用酸浸法溶出赤泥中的铁、铝元素,再与硅酸钠、硫酸氧钛反应制备出高效混凝剂含钛聚硅酸铝铁(T-PSAF),并将其用于模拟亚甲基蓝印染废水的脱色。实验结果表明:在硫酸浓度为8 mol/L、液固比(硫酸体积与干赤泥质量之比)为14 m L/g、酸浸温度为80℃、酸浸时间为80 min、Na Cl加入量为0.10 g/g(以干赤泥计)的优化酸浸条件下,铁、铝的浸出率分别为88.25%和73.21%;在n(Fe+Al)∶n(Ti)∶n(Si)=0.3∶0.3∶1、熟化p H为4~5、熟化时间为2 h、混凝剂加入量为25 m L/L的优化混凝条件下,初始亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L的废水的脱色率可达87.1%,而当初始亚甲基蓝质量浓度增至150~200 mg/L时废水脱色率可达99%以上。     

由粉煤灰制取铝铁混凝剂和白炭黑

通过粉煤灰—石灰高温烧结以提高粉煤灰中铝、铁等组份的酸溶出活性。采用盐酸浸出工艺,由粉煤灰中直接制取铝铁复合水处理混凝剂,同时产出应用于橡胶,塑料等行业的白炭黑制品。本试验采用正交设计,给出适宜的烧结温度。在确定烧结和溶出条件下,氧化铝及氧化铁等组份溶出率高达99％以上;而产出的白炭黑产品质量亦能达到通用级白灰黑的质量标准。     

零价铁/炭纤维预处理制药废水

以炭纤维为载体,采用电沉积法制备零价铁/炭纤维,考察了零价铁/炭纤维对制药废水COD的去除效果。SEM表征结果显示,炭纤维表面光滑,炭纤维上负载的零价铁呈现大小不一的球状。实验结果表明:在初始废水p H为5、铁碳质量比为2∶1、固液比(固体质量以铁计)为90 g/L、曝气量为80 L/h的条件下,采用零价铁/炭纤维体系处理COD=10 082.63 mg/L、色度为135倍、p H=7.3、SS=250 mg/L、Na Cl质量分数为3.5%的制药废水,COD去除率可达72.79%,出水COD为2 743.48 mg/L,减轻了后续生化处理工艺的进水负荷;零价铁/炭纤维降解制药废水中COD的过程符合三级反应动力学方程。     

粉煤灰制聚合氯化铝铁和白碳黑新工艺

采用粉煤灰制备聚合氯化铝铁和白碳黑.该法共分一次酸浸、碱溶、焙烧、二次酸浸4个阶段.实验确定的最佳工艺条件为:一次酸浸阶段酸溶温度100℃,碱溶阶段m(氢氧化钠):m(活化高硅渣)=0.6,二次酸浸阶段m(碳酸钠):m(灰渣A)=0.8、盐酸质量分数20%.在此条件下Fe~(3+)和Al~(3+)的总浸出率分别为96.54%和86.67%.主要产品聚合氯化铝铁的质量符合GB15892-2003<水处理剂聚氯化铝>的标准;产品白碳黑的质量符合GBl0517-89<沉淀二氧化硅>的标准.     

新型混凝剂聚磷氯化铝铁的表征及应用

以FeCl3·6H2O、AlCl3·6H2O和Na2HPO4·12H2O为主要原料,采用共聚工艺,制备了聚磷氯化铝铁(PPAFC)混凝剂.采用FTIR及SEM进行结构表征,推断磷酸根为与聚合氯化铝铁(PAFC)接聚,而不是磷酸盐与PAFC之间简单的物理混合.实验结果表明,以PPAFC处理含油乳化液废水、造纸废水及受污染...     

PSAF-DMDAAC复合絮凝剂的制备及含铊废水的处理

将自制聚硅酸铝铁（PSAF）与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）复配,制备了复合高分子絮凝剂PSAF-DMDAAC,并将其用于含铊废水的处理。表征结果显示：PSAF与DMDAAC先利用氢键形成聚合体后脱水,然后DMDAAC链上的烯基双键与PSAF中的聚铁、聚铝基团发生桥联反应,以配位键形式将基团引入DMDAAC链,形成一种新型复合絮凝剂。实验结果表明：复合絮凝剂制备的最优条件为（Al+Fe）与Si的摩尔比2∶1、Al与Fe的摩尔比1∶2、60%（w）DMDAAC溶液加入量0.8%（w）;废水处理的最优条件为絮凝剂投加量0.8 g/L、废水pH 9.5、沉降时间10 min;在上述优化条件下,废水的色度、浊度、铊的去除率分别达到95.0%,96.4%,95.6%,处理后废水的色度、浊度、铊质量浓度分别为10度、6 NTU、13 μg/L。     

纳米零价铁/玉米淀粉的制备及其对Pb2+的吸附

以玉米淀粉为载体,采用液相还原法制备纳米零价铁/玉米淀粉,并用于溶液中Pb2+的去除。采用SEM技术对吸附材料进行了表征。考察了溶液pH、纳米零价铁/玉米淀粉加入量、初始Pb2+质量浓度、反应时间等因素对Pb2+吸附效果的影响。表征结果显示,纳米零价铁/玉米淀粉球体间主要呈链状连接,不仅保持了纳米零价铁的特性,且颗粒的团聚现象明显减少。实验结果表明,在溶液pH 7.0、纳米零价铁/玉米淀粉加入量0.8 g/L、初始Pb2+质量浓度50 mg/L、反应时间60 min的条件下,纳米零价铁/玉米淀粉对Pb2+具有较好的吸附效果,Pb2+去除率为93.17%、吸附量为47.27 mg/g。     

Fe/SiO_2复合材料的制备及其对Cd~(2+)的吸附

以Na_2SiO_3为原料、聚乙二醇-2000为结构导向剂,采用溶胶-凝胶和高温煅烧两步法制备SiO_2微球,再以其为载体,采用液相还原法负载零价纳米铁,制得Fe/SiO_2复合材料。采用SEM,FTIR,XRD技术对Fe/SiO_2复合材料的形貌结构进行表征,研究了Fe/SiO_2复合材料对Cd~(2+)的吸附性能。表征结果显示,纳米铁以毛绒状负载在SiO_2微球上。实验结果表明,在溶液pH为5、n(SiO_2):n(Fe)=2、老化温度为70℃的最佳工艺条件下制备的Fe/SiO_2复合材料在25℃时处理Cd~(2+)初始质量浓度为35 mg/L的模拟含Cd~(2+)废水,Cd~(2+)吸附容量为28.10 mg/g。Fe/SiO_2复合材料对Cd~(2+)的吸附作用较符合准二级吸附动力学方程,对Cd~(2+)的等温吸附过程更符合Langmuir模型。     

CaCl2与纳米SiO2-聚硅酸铝铁复合混凝剂

采用CaCl₂和纳米SiO₂-聚硅酸铝铁复合混凝剂对含氟废水进行两步除氟。实验结果表明：ρ（ F^–）为 420.0 mg/L、pH为8.5的含氟废水经CaCl₂处理后ρ（ F^–）降至26.5 mg/L;在二级除氟pH为11.5、复合混凝剂加入量（复合混凝剂与废水体积比）为0.50%的最佳条件下处理60 min后废水中ρ（ F^–）降至5.7 mg/L,而采用聚合氯化铝（PAC）进行二级除氟时,ρ（ F^–）可降至8.7 mg/L,表明复合混凝剂比PAC的除氟效果更佳。复合混凝剂中自由离子和单体羟基配合物形态Al和Fe的含量相对较高,分别占76.5%和92.5%,而低聚合度的多核羟基配合物及高聚物形态Al和Fe的含量相对较低。     

铁碳微电解耦合光-Fenton氧化法降解水中的十溴联苯醚

采用铁碳微电解耦合光-Fenton氧化法降解模拟废水中的十溴联苯醚(BDE-209)。探索了铁碳微电解法降解BDE-209的影响因素,考察了铁碳微电解耦合光-Fenton氧化法对BDE-209的降解效果。实验结果表明:在模拟废水BDE-209质量浓度为1 mg/L、初始废水p H为2.0、铁碳质量比为1∶1、铁粉投加量为12 g/L、微电解温度为40 oC、微电解时间为60 min的条件下,铁碳微电解法的BDE-209降解率达到82.5%;当H2O2溶液投加量为4 m L/L时,铁碳微电解耦合光-Fenton氧化法的BDE-209降解率达到95.7%。说明添加H2O2的Fenton体系对BDE-209的降解有明显促进作用。     

用聚合硅酸铁处理砷化镓生产废水的研究

用自制的聚合硅酸铁(PFSiC)对砷化镓生产中的含砷废水进行混凝处理。试验考察了硅铁比、熟化时间、PFSiC投加量、出水pH等对砷去除效果的影响，并与常用铁系混凝剂的除砷效果进行了比较。结果表明：在硅铁比为0．5：1、熟化时间为5d、PFSiC投加量为7～9mg／L、出水pH为6～8时，砷去除率达98．6％，除砷效果明显优于常规铁系混凝剂，出水水质达到GB8978—1996三级排放标准。     

含氨氮催化剂生产废水的处理

采用加入淀粉的短程硝化-反硝化一体化技术处理低碳含NH3-N催化剂废水。通过中试确定了适宜的工艺参数,并在工业化装置上进行了验证。试验结果表明：在DO为0.5 mg/L左右、淀粉加入量为0.25 kg/ m3、HRT=30 h的条件下,短程硝化-反硝化一体化技术具有较好的处理效果,NH3-N去除率大于97%,且具有较强的抗冲击负荷的能力; 出水的COD<100 mg/L,ρ（NH3-N）<10 mg/L,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级排放标准。工业化装置的运行费用以NH3-N计为2.3 元/kg、以废水计为4.6 元/t。该法适用于中低浓度（ρ（NH3-N）<300 mg/L）废水的处理。     

聚硅酸硫酸氯化铝铁絮凝剂的制备及絮凝性能

以粉煤灰为原料制备了无机高分子絮凝剂聚硅酸硫酸氯化铝铁(PSiAFCS),用PSiAFCS处理以硅藻土为原料配制的模拟废水.实验结果表明,在n(Al3+):n(SO4-2)=11、PSiAFCS加入量为2.5mg/L、废水pH为6.0～11.0,温度为60℃、静置时间为20 min、废水初始浊度为50.00～500.00 NTU的范围内,PSiAFCS的絮凝效果良好,浊度去除率大于96%.PSiAFCS对赣江水的浊度去除效果优于聚硅酸氯化铝铁(PSiAFC)和聚合氯化铝(PAC).PSiAFCS加入量为2.5 mg/L时,水样的剩余浊度最低,为0.52 NTU,浊度去除率达98.27%,达到GB5749-2006<生活饮用水卫生标准>中浊度小于1.00 NTU的要求.     

氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球活化过硫酸钠降解水中的偏二甲肼

以海藻酸钠(SA)、聚乙二醇(PEG)、氧化石墨烯(GO)和零价铁(ZVI)为原料制备了氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球(GZPS),用于活化过硫酸盐(PDS)降解水中的偏二甲肼(UDMH)。对GZPS进行了表征,并优化了GZPS的制备工艺。实验结果表明:对UDMH去除率影响因素的主次顺序为:w(PEG) w(SA)w(GO)w(ZVI);GZPS的最佳制备工艺为SA、PEG、GO、ZVI的质量分数分别为5%,3%,0.3%,2%;在UDMH质量浓度为100mg/L、PDS加入量为4mmol/L、GZPS加入量为60g/L、反应温度为35℃、反应时间为80 min的条件下,UDMH的去除率达85%以上。GZPS活化PDS降解UDMH的反应符合准一级动力学,Fe溶出量仅为Fe-GO-PDS体系的12.7%,重复使用4次后对UDMH的去除率仍在65%以上。     

两相复配高效除磷材料特性研究

利用工业废渣粉煤灰和钢渣合成了两相复配高效除磷材料(EPRC),对模拟城市生活污水厂二级出水进行了除磷特性单因素试验.结果表明:当初始溶解性磷为5mg/L,两相复配EPRC投加量为32mg/L时,均能在30h后将磷降低至1mg/L以下.初始pH=7比初始pH=4或10时的除磷效果更好.     

高炉渣制备聚硅酸硫酸铝铁混凝剂

以高炉渣为原料,分别采用酸浸及碱浸-酸化工艺得到铁、铝离子及聚硅酸,再将铁、铝离子引入聚硅酸制得聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)混凝剂。考察了PSAFS的聚合条件对焦化废水混凝效果的影响,并与市售混凝剂进行了对比。实验结果表明:PSAFS的最佳制备条件为n(Al+Fe)∶n(Si)=0.53,混凝剂p H=1,熟化时间0.5 h,熟化温度60℃;PSAFS加入量为4 m L/L时,混凝效果最好,对焦化废水的浊度和COD的去除率分别达到98.9%和74.5%;PSAFS的性能优于市售的3种混凝剂。     

含羧甲基淀粉复合絮凝剂的絮凝性能

以酸性铝盐和碱式铝盐为基本原料,引入羧甲基淀粉,制备新型无机-有机复合高分子絮凝剂(PASC).分别对硅藻土悬浮液和染料溶液进行絮凝实验,并与传统絮凝剂聚合氯化铝(PAC)进行对比实验.对于不同初始浊度的硅藻土悬浮液,当剩余浊度达1 NTU时,PASC加入量较PAC分别减少57.56%～75.31%.PASC加入量为12 mg/L时,分散橙染料溶液色度去除率达98.14%;PASC加入量为18 mg/L时,活性红染料溶液色度去除率达81.18%.