改性壳聚糖CAD与微生物絮凝剂MBF8复配絮凝研究

采用水溶液自由基聚合反应,将丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)接枝到壳聚糖分子上制成了阳离子改性壳聚糖(CAD).经FT-IR、XRD、zeta(ξ)电位、凝胶色谱等分析确定,CAD为淡黄色透明液体,pH值为3.7,相对分子质量为2.88×10⁶,阳离子度为16.7,等电点(0.1%溶液)约为pH值10.5,有效成分2.6%,主要特征官能团有羟基、氨基、季铵基和酰胺基, 呈不规则晶体结构.将CAD与相对分子质量3.67×10⁵的多糖类电负性微生物絮凝剂MBF8复配,对浊度12~460 NTU、离子强度3.0 mmol·L^-1的高岭土悬浊液进行烧杯实验.结果表明,MBF8与CAD的最佳使用方式为先投加MBF8后投加CAD,复配比5:3时效果最好,适用的pH范围为6.0~10.0.采用PAC(3.0 mg·L^-1)+MBF8+CAD(1.0 mg·L^-1)复配絮凝,pH=8.0下,对浊度为110 NTU的高岭土悬浊液,浊度去除率>97%,残余铝<0.08 mg·L^-1,絮体大、沉降快,絮凝效果优于PAC+分子量800万、1200万的阴离子PAM及分子量1500万的阳离子PAM.     

复合生物絮凝剂CBF-1的制备及其絮凝特性

采用机械混合的方法,将微生物絮凝剂MBF8与植物胶粉羧甲基改性絮凝剂CG-A复合制备了新型高效复合生物絮凝剂CBF-1.采用FT-IR、zeta(ξ)电位、透射电镜分析,确定了CBF-1的特征官能团、电荷性及分子胶束形态等物化性质;采用烧杯絮凝实验,探究了CBF-1的絮凝特性.结果表明,制备CBF-1的最佳CG-A∶MBF8质量复合比为4∶6;CBF-1为含少量沉淀物的淡黄色液体(不溶物0.013%),有效成分为0.5%,pH6.1,相对粘度1.72;有效成分0.1%时等电点约pH1.5;主要特征官能团有羟基、羧基、氨基、酰胺基及磷酸基.采用PAC(3mg·L-1)+CBF-1(1.0～8.0mg·L-1)复配絮凝,适用的pH为6.0～10.0,离子强度为0.5～5.0mmol·L-1;对浊度100NTU的高岭土悬浊液,在最佳条件PAC(3.0mg·L-1)+CBF-1(1.0～2.0mg·L-1),pH8.0,离子强度3.0mmol·L-1下,浊度去除率>92%,残余铝<75μg·L-1;对浊度6～300NTU的水,浊度去除率为61%～98%.     

微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的研究--以聚合氯化铝(PACl)为絮凝剂

研究了微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的工艺特征和效果.试验结果表明,微涡旋絮凝-逆流气浮工艺去除水中腐殖酸时,在最佳投药点(PACl),出水水质符合纳滤系统预处理单元的要求,而且该工艺需要PACl絮凝剂的量较低.该预处理系统与纳滤系统组合的集成工艺可以使水中的腐殖酸浓度大大降低,且含TQ56-36FC型纳滤膜的流程1比含M-N1812A型纳滤膜的流程2效果好.前者出水的TOC值可达0.28～0.45mg·L-1,CODMn值为0.47～0.8mg·L-1,UV254nm值为0～0.0033,且有95%以上的脱盐率;后者出水的TOC值为0.52～1.25mg·L-1,CODMn值为0.66～1.0 mg·L-1,UV254nm值为0.008-0.012,脱盐率很低.另外,尽管保安过滤器/活性炭预处理有利于纳滤膜出水水质的提高,但活性炭柱与纳滤膜能去除的有机物种类有些重合,活性炭柱的存在也降低了纳滤膜对有机物的去除率.水中颗粒物的粒度分布表明,原水、絮凝后和气浮出水中颗粒物粒度分布的中位直径(d50)分别为5～6μm、10～14μm和8～13 μm.经过保安过滤器或保安过滤器/活性炭柱,水样中的颗粒物的d50为0到几个μm.经过纳滤膜后出水无颗粒物.     

微生物絮凝剂TH6的絮凝特性研究

从活性污泥中分离出一株絮凝活性较高的絮凝剂产生菌TH6，采用由其产生的絮凝剂对高岭土悬浊液和多种实际废水进行了絮凝净化实验，结果表明，TH6絮凝剂固液分离效果良好，CODCr去除率51．0％－71．5％，SS去除率88．5％－94．3％。     

聚合氯化铝与有机高分子复合絮凝剂形态分布研究

以聚合氯化铝PAC和自制有机高分子絮凝剂为原料制备了复合絮凝剂 (PACO)。采用Al Ferron逐时络合比色法研究了聚合氯化铝与有机高分子复合絮凝剂溶液中铝盐的形态分布及转化。考察了O A、碱化度B和熟化等因素对铝盐形态分布的影响。结果表明 ,当碱化度B为 2 .0 ,有机高分子与铝盐质量比 0 A从 0增加至 4时 ,Ala 含量从 2 0 .45 %缓慢降至 1 8.52 % ,Alb 含量从 49.54%升至55 .0 1 % ;当O A =1 ,B从 0 .5升至 2 .0时 ,Ala 含量从 65 .2 6 %降至 1 8.95 % ,Alb 含量从 2 6.76 %升至 53 .1 3 % ;此外 ,当熟化时间由 2 4h增加至 72h时 ,PAC中Ala 含量下降了 5 .93 % ,而相应PACO中Ala 含量仅下降 2 .62 % ,表明PACO溶液相对于PAC溶液具有较强的稳定性。     

复合生物絮凝剂CBF-1的絮凝作用机理研究

采取PAC+絮凝剂的复配方式开展高岭土悬浊液烧杯实验,考察了复合生物絮凝剂CBF-1、CBF-1溶解物及微生物絮凝剂MBF8的絮凝特性,并借助iPDA仪分析和扫描电镜、光学显微镜观察等手段,比较分析了絮凝过程及絮体特性的差异.结果表明,各复配絮凝的浊度去除效果排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8,CBF-1投加量1 mg·L-1时,浊度去除率可达到97.5％;絮体强度排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8,絮体恢复因子排序为MBF8＞CBF-1溶解物＞CBF-1,絮体大小排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8.单独投加PAC或投加PAC+MBF8的情况下,形成的絮体形态相对规整、密实;投加PAC+ CBF-1溶解物或投加PAC+ CBF-1形成的絮体则相对无序、疏松,CBF-1作用下絮体大、沉降快.CBF-1中高电荷MBF8组分及大分子羧甲基纤维素、羧甲基多聚糖等组分具有强的电荷中和与桥联协同增效作用;CBF-1还含有纤维素、木质素等大分子量且带多种官能团的不溶性组分,在桥联和吸附过程中也起着重要作用.     

一种微生物絮凝剂絮凝特性的研究

实验表明,在一定条件下,黑曲霉所产微生物絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝率能达到96％以上,该微生物絮凝荆在pH值很低的情况下亦能保持较高的絮凝活性,添加助凝剂CaCl2能大幅提高絮凝率。该絮凝剂的絮凝效果不易受温度的影响,其最佳投加量为2mL／100mL。     

羧甲基壳聚糖及复合絮凝剂对染料废水的脱色研究

用羧甲基壳聚糖（CMCTS）复合聚合氯化铝（PAC）对分子量较小的活性染料模拟废水进行脱色处理,结果表明,引入PAC作为助凝剂的脱色效果优于单纯使用CMCTS。处理染料废水的最佳pH为5,CMCTS的投加量为90mg／L,PAC的投加量为2．5mg／L,此优化条件下,染料废水的脱色率可达93．4％,COD去除率达88．5％。     

聚合氯化铝中Alb形态去除腐殖酸的效果及机制研究

Alb形态[Al12AlO4(OH)247+]是聚合氯化铝(polyaluminiurn chloride,PAC)水解-聚合作用中形成的一种粒度小、所带正电荷多、聚集程度高及分子量大的多核羟基配合物.本试验采用乙醇.丙酮混合沉淀法分离PAC溶液中各种铝形态,提纯出Alb形态(Alb絮凝剂).研究投加量、pH及无机离子对Alb絮凝剂处理腐殖酸模拟水样絮凝效果的影响,并利用光散射颗粒分析仪(PDA2000)测定Alb絮凝剂对腐殖酸絮凝过程中絮体的形成与增长过程的动态变化,结合絮体的Zeta电位,对Alb絮凝剂的絮凝机制进行了初步探讨.结果表明,当投加量为4.3～6.3 ms/L、pH值为3.0～6.0时,Alb絮凝剂处理腐殖酸模拟水样达到最佳絮凝效果;NH4+、SiO32-、H2PO4-的存在明显抑制其絮凝性能.絮凝动力学过程和絮体Zeta电位表明,Alb絮凝剂在水处理中主要是通过电中和作用和吸附网捕卷扫作用共同起絮凝作用的.     

羧甲基壳聚糖复合絮凝剂净化海水的试验研究

研究了羧甲基壳聚糖与无机絮凝剂复配使用净化海水的效果.羧甲基壳聚糖分别与三种常用无机絮凝剂(AlCl3、FeCl3和聚合铝铁)的复合絮凝效果表明,其中FeCl3与羧甲基壳聚糖对海水的复合絮凝效果较好.通过正交试验考察了羧甲基壳聚糖与FeCl3的复配比例及应用条件,结果表明,羧甲基壳聚糖氯化铁复合絮凝剂具有投加量少,絮凝...     

氧化铝吸附水中腐殖酸的研究

讨论了氧化铝对腐殖酸的吸附性能,以及吸附操作条件的影响。结果表明,500℃以上的热处理,可有效地提高氧化铝水合物对腐殖酸的吸附效果;中性偏酸的溶液和吸附质溶液中铝离子的存在,可明显提高腐殖酸的去除率;氧化铝对腐殖酸有较快的去除速度,在22.3mgTOC/l的浓度范围内,腐殖酸去除量与其浓度呈线性相关。     

沼泽土腐殖酸对亚甲基蓝的吸附脱色研究

利用 2种不同方法从云南中甸沼泽土中提取的腐殖酸 ,对亚甲蓝溶液进行了吸附性能研究。结果表明 :腐殖酸对亚甲基蓝的吸附受到振荡时间、温度等影响 ,与pH的关系不大 ,腐殖酸对亚甲基蓝的吸附符合朗格谬尔吸附理论 ,为单分子层吸附。 2种方法提取的腐殖酸吸附规律基本一致 ,但由于焦磷酸钠法提取的腐殖酸具有较大的比表面积 ,因而它的吸附能力更强     

铝絮凝剂对活性污泥中微生物活性影响研究

研究了铝絮凝剂对活性污泥中微生物活性影响 ,结果表明 ,在投加量较高时 ,游离态的Al3+对活性污泥的影响高于聚合态的铝。随着絮凝剂与活性污泥接触时间的增长 ,抑制作用增大。但随着活性污泥浓度的提高 ,微生物的耐受力有所增强 ,即活性污泥对铝絮凝剂有一定的适应性。二次暴露实验的结果还表明 ,铝絮凝剂对活性污泥的影响是非急性的。     

电气浮-光催化氧化对微污染原水中腐植酸的去除研究

运用电气浮-粉末TiO2光催化组合工艺,对微污染原水进行实验研究。在降解腐植酸的静态实验中,开启光强为2×10 W紫外杀菌灯,电压20 V,电流0.4 A,两组极板间距0.5 cm,粉末TiO2投加量1 g/L,反应时间为150 min时,CODMn去除率达87.8%。实验表明:电气浮与光催化氧化联合使用时,可取得较好的协同效果。     

N掺杂TiO_2纳米材料可见光催化性能及其降解水中腐殖酸

以钛酸丁酯为钛源,氯化铵为氮源,采用溶胶-凝胶法制备不同掺N量的N-TiO_2,经扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)手段对制得的纳米材料进行可见光催化性能表征,在可见光照射下催化降解水中腐殖酸(HA),并探究掺N量、投加量及HA初始浓度对降解效果的影响。结果表明,N-TiO_2为锐钛矿相,N掺杂后拓宽了TiO_2光响应范围,可见光催化性能显著提升;掺N量过低或过高均不利于光催化活性;8%-N-TiO_2的投加量为1 mg/L时,对初始浓度为5 mg/L的HA可见光催化降解程度最高,可见光反应140 min后,降解率达80.32%。     

生物流化床降解水中腐殖酸的动力学研究

依据生物流化床内的质量平衡方程 ,建立了流化床内腐殖酸 (HA)生物降解的动力学模型 ;以Monod方程为基础 ,结合生物反应动力学理论 ,建立了生物流化床降解腐殖酸的稳态动力学模型 ,在动力学模型中 ,引入了腐殖酸总降解系数 (K) ,采用多元逐步线性回归法确定了该系数与水力停留时间和进水UV2 54 值的关系式。以微污染湖水中HA的降解为研究对象 ,在不同水力停留时间和进水腐殖酸浓度条件下对所建立的动力学模型进行了验证 ,结果表明 ,该模型可较好地描述HA生物降解的过程     

复合高分子絮凝剂处理奥里乳化油船舶压载污水的探讨

通过大量实验,探讨了复合高分子絮凝剂PCM处理奥里乳化油污水的最佳投入量、沉降时间,并与其它絮凝剂进行了比较实验。实验表明:PCM絮凝剂处理效果明显、成本较低,适用于奥里乳化油船舶压载污水处理。     

无机-有机复合絮凝剂PST处理印染废水效果研究

以模拟印染废水和实际印染废水为实验对象,检验了一种新合成有机-无机复合絮凝剂(PST)的絮凝效果。结果表明,PST具有良好的絮凝性能。在受试条件下,絮凝效果与絮凝剂投加量、染料浓度有较大相关性。废水的pH值应用范围较宽;搅拌时间对COD去除率和脱色率没有显著影响。采用PST处理广东省高明市某印染厂的印染废水后,COD去除率为75.16%,脱色率为76.18%,处理效果良好,处理成本明显低于目前市场上普遍使用的聚铝等絮凝剂。     

Pahokee泥炭腐殖酸的电喷雾质谱特征研究

采用电喷雾质谱(ESI-MS)技术,对水溶态Pahokee泥炭腐殖酸的ESI MS特征进行了研究。ESI MS质谱扫描图中,离子峰连续分布,m/z值主要集中在低于1 500 的范围内,在质谱图低质荷比端形成相差2 amu的奇数系列峰,可能为复杂分子峰[M-1]的系列中性丢失的结果;在m/z约250,350,500 和700 处有类似“波”的离子峰分布,可能暗示不同来源的木质素单体形成的二聚体、三聚体、四聚体结构等。对木质素17 种模型化合物的电喷雾二级质谱碎片机理进行了较为详细的研究,以此来推断腐殖酸m/z200以内离子峰的结构。m/z 70 110为Pa hokee泥炭腐殖酸的“核结构”,m/z 110 200主要为三种木质素来源的单体结构及其衍生物,总体上可看出Pahokee泥炭腐殖酸的母源为裸子植物和被子植物。该方法对腐殖酸样品具有重现性,可用于腐殖酸的结构研究。     

工业稀盐酸和铝酸钙制取结晶氯化铝研究

通过对常压下采用工业稀盐酸和铝酸钙制备结晶氯化铝净水剂的试验研究,考察了铝酸钙低浓度盐酸浸取时原料配比、浸出时间、浸出温度对三氧化二铝溶出率的影响,并对三氯化铝结晶阶段的机理进行了探讨,实验结果表明低浓度工业废酸可以用于制备结晶氯化铝。项目研究成果为低浓度工业废盐酸的处置与利用提供了新的思路。