二硫代氨基甲酸盐絮凝处理模拟油田聚合物驱采油废水的效果研究

在碱性条件下,端氨基聚醚Jeffamine-T403与二硫化碳反应合成了二硫代氨基甲酸盐型絮凝剂DTC(T403).考察了DTC(T403)对模拟聚合物驱采油废水的絮凝除油性能,研究了DTC(T403)、水解聚丙烯酰胺(HPAM)、Fe2+和Fe3+的投加量以及pH值对除油效果的影响.结果发现,DTC(T403)与Fe2+络合形成的网状螯合物通过网捕作用取得良好的絮凝除油效果;HPAM的存在影响絮凝除油效果;在同时投加Fe2+和DTC(T403)且二者的投加量分别为10mg/L和25mg/L的条件下,HPAM含量在0～900mg/L范围和含油量约300mg/L的模拟水样经絮凝处理后其含油量均可降到10mg/L以下.DTC(T403)的絮凝除油效果受pH値的影响,在pH7.5条件下可取得良好的除油效果.DTC(T403)适用于含Fe2+的聚合物驱采油废水的处理.     

二硫代氨基甲酸盐的絮凝作用机理及除油性能

用2种端氨基聚醚化合物Jeffamine-T403和Jeffamine-D230作原料分别合成了二硫代氨基甲酸盐型絮凝剂DTC-1和DTC-2,利用红外光谱分析,确认了产物分子的结构.以高岭土悬浊液为处理对象,通过考察DTC分子结构、投药量和Fe2+络离子浓度对絮凝的影响及Zeta电位的变化,讨论了DTC的作用规律和机理.结果表明,与DTC-2相比,DTC-1与Fe2+络合可形成网状超分子结构,故产生的絮体具有较好的网捕作用.金属离子为Fe3+时,絮凝性能较差.DTC-1除油能力强,在 Fe2+的配合下, 20mg/L的投加量可使油浓度从 93.9,404.3, 878.6mg/L分别降至1.1,3.2,6.4mg/L.     

纳米TiO_2/聚糠醛复合材料NTP的制备及其光催化活性

以糠醛和纳米TiO2为前驱物制备了TiO2/共轭高分子复合材料NTP,并通过TEM、XRD和UV-Vis等技术对其进行了表征。结果表明,NTP为具有活性基团和不同长度共轭链的高分子,其中聚糠醛与TiO2以Ti-O-C相键合;该复合材料对光的吸收拓宽至整个紫外-可见光区。在自然光照射及空气氧存在的温和条件下,前驱物(mg(TiO2):ml(Furfural)=1:80)经350℃热处理30 mins制得的TiO2/P复合材料于1 min内可将所给定染料废水彻底降解褪色。     

螯合剂稳定飞灰的条件优化及螯合产物的稳定性评价

研究了垃圾焚烧飞灰螯合稳定化处理过程中螯合剂的加药量、体系的含水率以及搅拌时间对飞灰中各种重金属浸出浓度的影响;随后研究了飞灰螯合产物在自然环境下、紫外线光照下和35℃下重金属的浸出行为,同时对比了大分子DTC和小分子SDD的螯合性能。结果表明:当螯合剂的加药量达到3%时,飞灰中常见的6种重金属的浸出浓度都低于GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的限值;提高含水率有利于螯合反应的进行,对Pb、Zn和Cd,加大螯合时的含水率都可以降低浸出液中的重金属浓度;当搅拌时间超过2 min后,飞灰中重金属的浸出基本稳定。随着时间推移,不同放置条件下螯合飞灰中重金属的浸出浓度均满足填埋场入场控制标准,同时发现大分子DTC较小分子SDD具有更好的螯合效果。     

Chemical species distribution and transformation in polyaluminum chemical solutions

The hydrolysis polymerization precipitation process of Al(III) was studied with pH titration method, and the prepared polyaluminum solutions were characterized by various experimental methods: acid depolymerization, timed complex-colorimetric procedure, ultrafiltration, X-ray diffraction and infrared absorption spectrum. The results showed that the chemical species transformation and distribution of Al(III) in the hydrolysis-polymerization process depended on B=(OH/Al) ratio, pH and other factors. By their structures, the chemical species can be divided into three categories of monomeric (Ala), polymeric (Alb), sol or gel precipitates (Alc) and the polymeric species may be further divided into three groups such as linear low polymer (Alb1), linear high polymer (Alb2) and high polymer with cyclic structure (Alb3). The nominal molecular weight of polymeric species obtained by ultrafiltration was about 1000-50000 and most of them failed into a range around 10000. A scheme for the chemical speciation model     

淀粉接枝阳离子絮凝剂的制备及性能研究

主要利用化学方法对环氧氯丙烷和胺类进行阳离子改性获得阳离子醚化剂,然后与碱化后的淀粉接枝制得一种絮凝性能良好的有机高分子阳离子絮凝荆,并对所得产品作了絮凝性能实验。由实验得知该絮凝剂对悬浮细小颗粒有很好的去除效果,如高岭土溶液（1g／L）产生矾花时间较短,加入絮凝剂后搅拌3min左右即可产生明显絮体,且絮体较大,静置后透光率达90％以上。     

用钢管酸洗废水生产聚合硫酸铁技术的研究和应用

为了解决钢管酸洗废水污染环境和浪费资源难题,可用其生产聚合硫酸铁,从而实现循环经济。采用蒸发浓缩和催化聚合反应实现聚合硫酸铁的生成。其产品质量达《净水剂聚合硫酸铁》标准,可作为絮凝剂使用。研究和实践证明,用钢管酸洗废水制备聚合硫酸铁是可行的,具有明显的经济效益和环境效益,值得推广。     

工业型煤复合粘结剂的研制

根据高聚物相似互溶、扩散渗透原理,采用苎麻黑液、造纸黑液、酒糟废水、淀粉黄浆废水等10种高浓度有机废水(液)作为原料,研制成用于工业型煤的复合粘结剂,使高浓度有机废水(液)得到经济、合理的资源利用。这种粘结剂中含有多种天然高分子物质,可交联成三维空间网状结构,使工业型煤具有较高的机械强度和防潮抗水性能,并同时解决了燃煤和高浓度有机废水(液)的环境污染问题。     

自然环境超高加速光老化试验系统研制

目的 设计一种能够高效强化太阳紫外光辐射强度的自然环境加速试验设备,在自然环境环境中,用于高分子材料及制品、零部件的耐光老化高加速试验与快速评估。方法 自然环境超高加速光老化试验系统研制主要采用模块化设计思路,基于3个太阳辐射强化原理,开展紫外反射镜开发,设计系统总体结构、试验主机、太阳能供电分系统和控制分系统等,对主机结构进行有限元强度和变形量分析,开发以PLC为核心的控制系统和以触摸屏及计算机为媒介的人机交互软件。结果 研制的自然环境超高加速光老化试验系统采用太阳能清洁能源供电,实现了40倍以上的太阳紫外辐射强化。结论 研制的自然环境超高加速光老化试验系统加工与制造难度小,加速倍率高,环境友好,使用效费比高,更适用于户外装备用高分子材料及制品的耐光老化评估。     

对苯二胺印迹聚合材料的合成及在色谱固定相中的应用

以对苯二胺为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,在甲醇水体系中制备了分子印迹聚合物,通过高效液相色谱评价,该聚合物固定相表现出良好的分离选择性,能够对苯二胺与其结构类似物—对氨基苯甲酸,有较好的分离效果。通过对流动相中水含量与色谱分离效果关系的探讨,结果表明,溶质与印迹固定相的疏水作用是分子识别中的主要作用力。     

微生物絮凝剂的研制及其对浊度去除的研究

从污水处理厂的活性污泥和污水中筛选到一株有高絮凝活性的微生物 (命名为WB 2 ) ,由该菌株分泌的微生物絮凝剂对高岭土有很好的絮凝效果。与聚合硫酸铁助絮凝剂共同使用时 ,该微生物絮凝剂对含藻污水的絮凝能达到理想的效果。当微生物絮凝剂浓度为 5mg/L、聚合硫酸铁浓度为 5～ 6mg/L时 ,处理效果最佳 ,浊度去除率达 98.6 % ,色度去除 82 %。     

Optimum conditions for the formation of Al13 polymer and active chlorine in electrolysis process with Ti/RuO2-TiO2 anodes

A polyaluminum containing a high concentration of Al₁₃ polymer and active chlorine (PACC) was successfully synthesized by a new electrochemical reactor using Ti/RuO₂-TiO₂ anodes. PACC can potentially be used as a dual-function chemical reagent for water treatment. The obtained results indicated that the formation of Al₁₃ polymer and active chlorine, were the most active components in PACC responsible for coagulation and disinfection respectively. These components were significantly influenced by electrolyte temperature, current density, and stirring rate. It was observed that high electrolyte temperature favored the formation of Al₁₃. Increasing current density and stirring rate resulted in high current efficiency of chlorine evolution, thus favoring the generation of Al₁₃ and active chlorine in PACC. When the PACC (Al_T = 0.5 mol/L, basicity = 2.3) was prepared at the optimum conditions by electrolysis process, the Al₁₃ polymer and active chlorine in product reached above 70% of Al_T and 4000 mg/L, respectively. In the pilot scale experiment with raw polyaluminum chloride used as an electrolyte, PACC was successfully prepared and produced a high content of Al₁₃ and active chlorine products. The pilot scale experiment demonstrated a potential industrial approach of PACC preparation.     

陶瓷膜强化高钙镁油藏聚合物驱采出水处理工艺研究

高钙镁油藏聚合物驱采出水中高浓度的水解型聚丙烯酰胺（HPAM）,易造成常规“隔油-混凝-过滤/气浮”工艺出水水质恶化和滤料堵塞,因此亟须开发高钙镁油藏聚合物驱采出水处理技术与方法。陶瓷膜因其良好的出水水质和抗污染、耐酸碱清洗等优势在油气田废水处理中日益受到重视。基于高钙镁油藏采出水中HPAM浓度高的难题,以提高出水水质和工艺稳定运行为目的,研究了化学絮凝和臭氧氧化+化学絮凝预处理对陶瓷膜出水水质和膜污染的影响。结果表明:HPAM浓度为500 mg/L的模拟采出水经化学絮凝和臭氧氧化+化学絮凝2种预处理工艺,均能有效地减缓陶瓷膜的污染并提高陶瓷膜出水水质,其中臭氧氧化+化学絮凝+陶瓷膜过滤工艺处理后,出水油含量低于10 mg/L,粒径中值<0.8μm,出水水质符合SY/T 5329—2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》油藏地层空气平均渗透率>0.05μm2的要求,说明臭氧氧化+化学絮凝+陶瓷膜工艺处理高聚合物浓度采出水的可行性。     

外磁场调控的聚合硫酸铁水解过程研究

基于聚合硫酸铁的UV-vis光谱学特征,利用外加电磁场对聚合硫酸铁进行磁化调控,研究了不同磁化时间和磁场强度对PFS中铁形态分布的影响.研究表明,水解过程中铁盐逐渐与羟基结合,存在由低聚态向相对较高聚态转化的趋势.整体来看,在一定范围内增加磁化时间和磁场强度可以有效促进絮凝剂的水解,但是在多工艺参数调控中,提升磁场强度能够获得更为明显的效果.通过上述研究表明,借助UV-vis光谱学特征变化的分析,可有效判断PFS在水解过程中的水解进程及转化.在相同磁场强度下,磁化4~6min时,由低聚态向高聚态转化速率更快.而在控制磁化时间相同的情况下,增大磁场强度相应水解产物的转化速率也会提高1.9%~12.3%.该研究为设计适当的磁场强度获得更好的磁絮凝效果以及PFS絮凝工艺的调控提供更为科学有效的理论指导.     

壳聚糖絮凝机理及絮凝性能的影响因素分析

壳聚糖是一种天然高分子聚合物,被广泛地作为絮凝剂用于水处理过程。探讨了壳聚糖的三种絮凝机理。在水处理中,其絮凝性能的发挥受到pH值、壳聚糖的投加量、壳聚糖的分子量以及壳聚糖的脱乙酰度等因素的影响。     

厌氧流化床反应器微生物固定化载体筛选的研究

论述了在厌氧化床反应器中用包络法固定微生物的高分子载体筛选研究的情况。通过静态试验的对比，筛选出了微生物固定化效果好、产甲烷性能优良的聚丙烯酸酯类多孔高分子载体ＷＡＲ－８。用ＡＦＢ反应器进行合成葡萄糖废水的中温厌氧消化试验，达到了较高的处理性能指标。     

反相微乳液聚合PAM在悬浮介质中的絮凝过程研究

研究了Span80-Tween80/异辛烷/H2O反相微乳液聚合丙烯酰胺反相微乳液聚合所得到的PAM的微观结构及其在1%高岭土悬浮液的模拟废水中的絮凝过程与机理。采用电子显微镜、激光纳米粒度仪、分光光度计等测试手段,测定了PAM粒子以及与悬浮介质结合的絮体形态、粒径和粒径分布等微观结构及其絮凝性能。试验结果表明:反相微乳液聚合所制备的PAM为单分散、球形的纳米材料,粒径(D)在145～175nm之间;AMPS改性PAM与高岭土结合后,高岭土与高分子团状结构包埋在一起,透过率较大,絮凝范围宽,可以理解为高分子絮凝剂的"架桥-吸附-网捕"机理。     

利用小角度激光光散射研究阳离子有机高分子絮凝剂的絮体粒径和絮体结构

利用小角度激光光散射在线监测技术研究了不同阳离子有机高分子絮凝剂对带负电荷的高岭土颗粒体系的絮凝动力学和絮体结构.对于高电荷密度的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC),由于分子量低其初始絮凝反应速度较慢,最终形成的絮体也较小.絮凝过程中,其絮体结构发生重组和排列,分形维数从1.83升高到2.09,所形成的絮体密实.对于低电荷密度的2种阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),因其分子量大投药量高,絮凝反应速度较快;但其絮体的分形维数较小且在絮凝反应中基本保持不变,形成的絮体结构开放和松散.基于有机高分子对高岭土体系浊度和zeta电位的影响,结合絮凝动力学和絮体结构分析,结果表明,PDADMAC絮凝机理是电中和作用,而随着分子量的增加和电荷密度的降低,CPAM则主要通过吸附架桥作用产生絮凝.     

以粉煤灰为原料制备低温CO2吸附剂的工艺参数优化

利用高铝粉煤灰预脱硅液作为载体原料,通过使用胺基化合物对载体改性制备低温CO_2吸附剂.应用6 sigma中的工具,对制备工艺进行优化,得到理想的吸附剂,并对吸附剂样品进行表征.结果表明制备的CO_2吸附剂表现出良好的CO_2吸附性能.此类CO_2吸附剂具有吸附容量高(160 mg·g~(-1))、吸附速率快、对设备腐蚀低、成本低廉等特点,是一种极具工业应用潜力的CO_2吸附剂.     

Passive air sampling of organochlorine pesticides in a northeastern state of India, Manipur

Thirty-six polyurethane foam disk passive air samplers (PUF-PAS) were deployed over a year during January to December, 2009 at three locations, i.e., Imphal (urban site), Thoubal (rural site) and Waithou (alpine site) of Manipur, to assess the seasonal local atmospheric emission of selected organochlorine pesticides (OCPs). The average concentration of HCHs monitored at mountain site during hot season (Mar, Apr, and May) and rainy seasons (Jun, Jul, Aug, and Sep) were 403 and 349 pg/m3, respectively. DDTs had a high concentration with 384 pg/m3 at rural site and 379 pg/m3 at urban site during hot seasons. Endosulfans and chlordane were found high in concentration during hot seasons (260 pg/m3) and low during retreating monsoon seasons (44 pg/m3) at rural site. Most of the OCPs concentrations were high during cultivation period. The OCP concentrations of rainy season were highly correlated (p < 0.01) with OCPs of hot seasons. Further, positive correlation (p < 0.05) was also obtained between cold seasons and retreating monsoon. Principal component analysis showed a significant correlation among the four seasons and distribution pattern of OCPs in air. Back trajectory analysis by using HYPSLIT model showed a long range air transport of OCPs to the present study area. Present OCP levels at Manipur is an outcome of both local emission and also movement of air mass by long range atmospheric transport.