阳离子絮凝剂P(AM-DAC)的合成、表征及应用

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,通过水溶液聚合的方法合成了阳离子絮凝剂P(AM-DAC)。探讨了单体配比、单体浓度、引发剂用量、反应时间、反应温度等因素对阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)主要性能的影响。实验得出了较佳的反应条件:聚合温度为70℃,引发剂用量为0.16%,单体配比m(AM):m(DAC)=1:8,总单体浓度为20%,反应时间3 h。在上述条件下,所得阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的特性黏数为18.692 4 dL/g,在其加入量为0.003%的条件下处理巡司河污水,上层清液透光率达90.7%,污泥脱水率达89.2%。并对该聚合物絮凝剂的结构和热行为进行了表征。     

螯合絮凝剂EPPCX的制备及对Pb2+、Cu2+捕集性能研究

以聚酰胺多胺(PPC)-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)接枝共聚物(EPPC)、Na OH和CS2为原料,在乙醇为反应溶剂的条件下合成一种重金属螯合絮凝剂阳离子聚酰胺黄原酸钠(EPPCX).通过FT-IR、13CNMR、有机元素分析对产物结构进行了表征.研究了反应时间、溶剂用量、m(EPPC)∶m(Na OH)和反应温度对EPPCX产率的影响,并探究了EPPCX投加量、pH值和特性粘数、浊度对Pb~(2+)、Cu~(2+)废水的去除效果.结果表明:当反应时间3 h,溶剂用量占反应物总质量的质量分数为40%,m(EPPC)∶m(Na OH)=1∶4,反应温度40℃,产物的产率达91.2%.处理25 mg·L~(-1)重金属模拟废水时,EPPCX投加量分别为110.7 mg·L~(-1)和120.4 mg·L~(-1),Pb~(2+)的去除率达到97.2%,Cu~(2+)的去除率达到96.9%.pH值=5、产物的特性粘数为2.54 d L·g~(-1)时对Pb~(2+)、Cu~(2+)去除效果最佳.同时浊度的存在使Pb~(2+)、Cu~(2+)去除效率均增加10%以上.与聚乙烯亚胺类重金属絮凝剂相比,EPPCX去除率提高8.7%.     

咪唑醋酸盐脱除模型油中苯并噻吩的研究

以酸性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([C_4mim]Ac)为萃取剂,质量分数30%的H2O2溶液为氧化剂,初始硫质量分数为200μg/g的正庚烷溶液作为模型油,考察其萃取氧化脱硫性能。结果表明在[C_4mim]Ac-H_2O_2体系里,当反应温度为328 K,反应时间为60 min,剂油体积比(V_(IL)∶V_(MO))为1∶40,VIL为0.5 m L,V(H_2O_2)为0.5 m L时,模型油脱硫率可达75.6%,循环再生的[C_4mim]Ac依然具有较好的脱硫能力。     

反相乳液法合成瓜尔胶丙烯酰胺接枝共聚物

文章以液体石蜡为油相,以一定质量分数的瓜尔胶水溶液为水相,以Span80-OP-10为复合乳化剂,以十六十八醇为助乳化剂,制备了稳定的反相乳液。研究了物料比、反应温度、反应时间、引发剂的浓度对聚合物转化率、接枝率的影响,得到较好的聚合条件为∶m(GG)∶m(AM)为1∶4、反应时间为5 h、反应温度为45℃、引发剂浓度为5 mmol时,聚合物的接枝率和转化率达到最大值,分别为67%、48%。此条件下的接枝聚合物分子量达到最大值为4.1×106。并且对聚合物进行了红外表征,表明单体已经接枝成功。聚合物性能测定表明接枝聚合物具有较好的耐温性能和絮凝性能,有望作为一种新型絮凝剂应用在污水处理中。     

高絮凝活性酿酒酵母菌株筛选及其培养条件研究

从实验室保藏菌种中筛选到1株具有高絮凝活性的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株,利用其发酵液进行絮凝实验,结果表明:该絮凝剂对4 g/L、pH为7的高岭土悬浊液有很好的絮凝效果;该菌株产絮凝剂的最佳培养条件:碳源为葡萄糖,氮源为蛋白胨,培养温度为30℃,初始pH值为5.5,液体震荡培养96 h后絮凝率最高可达92.6%。     

阳离子聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵的絮凝机理初探

以聚二甲基二烯丙基氯化铵PDADMAC(特性粘度分别为2.7,1.4,0.7)为絮凝剂,对比PAC和PFC,通过残余浊度、Zeta电位、FI絮凝指数的测定,研究了PDADMAC对高岭土悬浊体系(浊度分别为6000,1000,200和10 NTU)的絮凝特性,并对其絮凝作用机理进行了探讨.结果表明,PDADMAC的吸附构型决定其絮凝机理在较低初始悬浊物浓度下(200 NTU)为单个颗粒物表面吸附覆盖及其"吸附电中和"絮凝模型;在高浊条件下(＞1000 NTU)为单颗粒表面(Monomer)部分吸附覆盖及其"吸附架桥"絮凝模型.     

复合释氧剂的制备及其对水体修复的作用

采用腐殖酸钠、过氧化钙和沸石为原材料,在一定条件下制备复合释氧剂用于黑臭水体的生态修复。研究结果表明,复合释氧剂最佳制备条件为m(CaO_2)∶m(沸石)为1∶1、Na-A质量分数为2%和固化温度为100℃,复合释氧剂可显著延长释氧周期,且释氧过程对水体pH和COD的影响极低;底泥修复实验结果显示,复合释氧剂投加量为560 g/m~2时,上覆水溶解氧和氧化还原电位在第30天时分别维持在1.32 mg/L及42 m V,水中TP和COD去除率可分别达到90.11%和63%,表明复合释氧剂可有效改善水质并抑制底泥磷释放,这对城镇黑臭水体的生态修复治理具有一定的实际意义。     

壳聚糖-丙烯酰胺-丙烯酸三元接枝共聚物去除废水中铜离子研究

研究pH值、温度、反应物比率对生成三元接枝共聚物的影响,三元接枝共聚物接枝率与接枝效率的计算,以及三元接枝共聚物对铜离子的吸附效果。实验与计算结果表明:生成三元接枝共聚物的最佳反应条件为引发剂(NH4)2S2O8用量6 mmol/L,反应温度50℃,壳聚糖(CTS)∶丙烯酰胺(AM)∶丙烯酸(AA)=1∶2.7∶0.3,pH值=7,反应时间5 h;在相同条件下,三元接枝共聚物对铜离子去除效果比壳聚糖有了明显的改善,对铜离子去除率最高达到90.06%,比壳聚糖对铜离子的去除率高49.72%。     

铁铝共聚物对北方酒厂底锅水去浊效果的研究

研究了无机高分子絮凝剂-铁铝共聚物(CPAFC)(0.1 mol/L)对中国北方酒厂底锅水的絮凝去浊效果。结果表明:在pH为3左右(原水pH)时,CPAFC(ρ(Fe)/ρ(Al)=3∶7)对酒厂底锅水的最佳絮凝去浊条件是:CPAFC投加量为26.7 mL/L,搅拌后静置25 min,此时去浊率可达到90%以上,COD去除率可达70%以上。     

猪场废水生产微生物絮凝剂发酵特性及动力学特征

以猪场废水作为原材料生产微生物絮凝剂,考察了发酵过程中溶解氧(DO)、COD、氨氮、总磷及pH值的变化规律,利用Logistic和Luedeking-Piret模型对絮凝菌生长和代谢产物生成的动力学过程进行了拟合.结果显示,菌体的生长在0~60h是对数生长期,12~36h菌体快速生长,菌体干重、细胞浓度OD600和菌落数分别由0.09g/L,0.26和1.3×107cfu迅速增加到0.76g/L,0.58和3.5×107cfu,稳定期(66h)菌落数达到5×107cfu.絮凝菌代谢产物的主要絮凝活性成分是蛋白质,与菌体生长呈相关型.猪场废水中磷源含量充足,作为缓冲液,基本维持了絮凝菌发酵过程中pH值的恒定.此外,Logistic和Luedeking-Piret模型的拟合结果能够较好地描述絮凝菌生长和代谢产物生成的动力学过程.     

壳聚糖与AM和DMDAAC接枝共聚物合成与应用研究

采用自由基溶液聚合法,以过硫酸铵为引发体系,研究了壳聚糖与丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵的接枝共聚反应。考察了反应时间、丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵质量比、总单体浓度、反应温度、引发剂浓度等条件对接枝共聚反应的影响,并用红外光谱对反应产品进行了结构表征;将接枝共聚产品进行污泥脱水,试验表明该产品能显著改善污泥的沉降和脱水性能。     

壳聚糖改性阳离子絮凝剂的制备及其应用研究

丙烯酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵质量比为2∶1时,与壳聚糖发生接枝共聚反应,合成了壳聚糖阳离子型改性高分子絮凝剂PCAD。以高岭土模拟水样为处理体系,探讨了PCAD的絮凝性能,结果表明PCAD是典型的阳离子型高分子絮凝剂。污泥处理试验表明PCAD处理效果优于PAM-C,能显著改善污泥的沉降和脱水性能。     

复合混凝剂用于夏季太湖水混凝脱浊研究

用特征粘度系列化的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)与聚合氯化铝(PAC)复合得到稳定的复合混凝剂,用于夏季高藻太湖水强化混凝脱浊处理.通过混凝烧杯实验.考察了无机/有机复合比例、PDM特征粘度对脱浊效果及絮团沉淀性能的影响.结果表明,对浊度为30-33 NTU,温度为28～30℃,藻含量为2.6×107个儿的太湖水,在与某市水厂混凝强度相近的搅拌强度下.当达到该水厂2NTU沉淀池出水的余浊标准时,PAC需7.00 mg/L的投加量.质量复合比例为5:1、10:1、20:1的PAC(以Al2O3计)/PDM复合混凝剂所需PAC投加量随PDM特征粘度0.52、1.53、2.46 dL/g的增加分别为3.00-2.83 ms/L、3.50-3.49ms/L、5.37-4.67 mg/L,相对于PAC减少投加量57.14%-59.57%、50%-50.14%、23.29%-33.29%;作为深度处理的技术准备.当沉淀出水浊度要求提高至1NTU的情况下,复合药剂依然可发挥好的作用,PAC需10 mg/L的投加量,PAC(以Al2O3计)与PDM质量复合配比为20:1、10:1、5:1的复合混凝剂需8.33-3.91 mg/L的投加量,能比PAC减少投加量16.7%～60.9%.可见,PDM明显提高了PAC的混凝脱浊效果与沉淀性能,且PAC/PDM质量复合配比越低,PDM特征粘度越高,脱浊效果与沉淀性能越好.     

克雷伯氏菌NY1产絮凝剂的阳离子修饰研究

为简化微生物絮凝剂投加步骤,消除由于助凝剂添加而引起的环境二次污染问题,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)修饰荷负电的微生物絮凝剂(~-54mV),从而获得荷正电的改性絮凝剂.实验结果显示,CTA与NaOH的摩尔比值是影响阳离子修饰效果的主要因素;阳离子修饰的的最佳条件为:10g微生物絮凝剂, 0.015mol CTA,20%含水率,CTA与NaOH的摩尔比为0.95,80℃反应2h后.在最佳条件下所得阳离子化微生物絮凝剂的Zeta电位可达+16mV,其对高岭土的絮凝率也由阳离子化前的60.5%上升至91%.由阳离子化絮凝剂的结构表征可知,阳离子修饰过程并未改变微生物絮凝剂的根本结构,只是在原微生物絮凝剂基础上引入阳离子基团,从而增加了絮凝剂整体分子量;同时,由于阳离子基团的大量引入,絮凝剂的结晶度增加,从而使其溶解度增加.将阳离子化前后微生物絮凝剂应用于去除铜绿微囊藻,当阳离子化后微生物絮凝剂添加量为40mg/L时,其对藻类的去除率超过98%;而未阳离子修饰的微生物絮凝剂对该藻几乎没有去除效果.     

交联壳聚糖季铵盐与聚合铝复合的絮凝效果研究

研究了交联壳聚糖季铵盐与聚合铝复合后的絮凝特征。实验结果表明,壳聚糖季铵盐的絮凝效果与取代度有关,取代度在85%时絮凝效果较好。季铵盐交联后絮凝效果提高,用交联壳聚糖季铵盐与聚合铝复合,壳聚糖季铵盐与聚合铝的配比影响絮凝效果,当复合絮凝剂中壳聚糖季铵盐所占比例在20%附近时,絮凝效果最好。复合絮凝剂具有好的除浊效果,投药量低,pH值适用范围广,在达到良好的除浊效果的同时还降低了残留铝的浓度。用复合絮凝剂对造纸废水进行处理,浊度去除率可达95%,COD去除率达38%。     

絮凝剂PFCS的制备及其性能研究

利用Ｈ２ＳＯ４－ＨＣｌ混酸溶解轧钢废钢渣的溶出液作原料,制成一种新型无机高分子絮凝剂聚合氯硫酸铁。试验了它的絮凝性能,并与聚全硫酸铁的絮凝效果进行了比较。实验结果表明：ＰＦＣＳ在ｐＨ＝６－９的范围内具有良好的絮凝去浊性能;絮凝条件相同,将浊工为４２５度的黄河水样处理至５度以下,ＰＦＣＳ的投用量仅需１０ｍｇ／Ｌ,而ＰＦＳ的投用量至少需２５ｍｇ／Ｌ。     

阳离子絮凝剂HTCC与PAC复配对黄河兰州段水除浊性能研究

通过正交实验制备了阳离子絮凝剂壳聚糖季铵盐(HTCC),研究了壳聚糖季铵盐与聚合氯化铝(PAC)复配对黄河兰州段水的除浊效果,确定最佳复配比为m(HTCC)∶m(PAC)=1∶3。按该复配比,且在最佳投加量(1.25 mg/LHTCC+3.75 mg/L PAC)下,原浊为27.85～33.28 NTU的黄河水经处理后余浊<3 NTU。实验结果表明:pH对HTCC/PAC的除浊效果影响较大,当pH为7～9时,除浊效果均良好;而当pH为5～7时,投药范围内的最佳投药量提前,而除浊效率有所降低;沉降时间对HTCC/PAC的除浊效果无明显影响;HTCC/PAC以固-固方式复配的除浊效果比液-液方式复配的较差。     

二甲基二烯丙基氯化铵的合成

为制备聚二甲基二烯丙基氯化铵絮凝剂,采用二步法制备了二甲基二烯丙基氯化铵单体,即在强碱性条件下由烯丙基氯和二甲胺反应先生成二收藏 －烯丙基叔胺,将该叔胺分离出来并再次加入烯丙基氯同会２丙介质中结晶析出委胺晶体。     

蒙脱土/聚丙烯酰胺杂化絮凝剂制备及絮凝性能研究

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与钠基蒙脱土(Na-MMT)的阳离子交换反应制得有机化蒙脱土(O-MMT),通过硝酸铈铵引发丙烯酰胺单体在有机化蒙脱土片层间原位插层聚合制得蒙脱土/聚丙烯酰胺(MMT/PAM)杂化物. 同时,研究了引发剂用量、聚合反应时间和蒙脱土含量对杂化物特性粘数的影响,并用XRD、FTIR、TEM对Na-MMT、O-MMT和MMT/PAM杂化物进行结构表征. 最后实验对比了MMT/PAM杂化物与PAM对三氧化二铬悬浮液的絮凝效果. XRD、TEM结果显示,纳米尺寸大小的蒙脱土均匀地分散在PAM基体中. 絮凝实验结果显示,添加质量分数0.5％~5.0％MMT的MMT/PAM杂化物的絮凝效果优于纯PAM.