微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的CCD优化及絮凝机制

应用CCD（中心复合设计）法研究了微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的最佳条件组合,并根据傅里叶变换红外光谱与环境扫描电镜分析讨论了絮凝机制。CCD设计以Cd（Ⅱ）去除率为响应值,优化Cd（Ⅱ）初始浓度、MBFGA1投加量、溶液初始pH和反应时间4种因素。方差分析显示,模型F值为11.71,P〈0.0001,相关系数R=0.9154,拟合模型极显著,Cd（Ⅱ）初始浓度、pH和反应时间为显著性因素。在最优化条件下：Cd（Ⅱ）初始浓度23.60 mg/L,MBFGA1投加量27.74 mg/L,pH为9.5,反应时间15.97 min,检测实验Cd（Ⅱ）去除率高于99.5%。傅里叶变换红外光谱图表明,絮凝剂分子上羧基、羟基、磷酸基等官能团参与了絮凝过程,并形成了氢键。结合环境扫描电镜图分析得出,MBFGA1的絮凝机制包括化学反应、吸附架桥、氢键和范德华力结合等作用。     

絮体破碎再形成行为的计算机模拟

为了深入探讨絮体破碎行为对其分形成长及结构的影响,借助一种简化的絮体破碎模式对絮体破碎/再形成过程进行计算机模拟。通过对比分析破碎前后虚拟絮体的形态特征及其统计特性,得出如下主要结论：（1）絮体发生破碎后,所形成碎片的形态特征直接影响着再形成絮体的形态及恢复程度;（2）絮体外围枝杈结构的破坏,有利于运动粒子进入絮体内部或者均匀地排列在凝聚核周围,改善絮体质心附近颗粒的空间分布,从而有效地提高其致密性和抗剪切破坏能力;（3）在絮体分形成长过程中,存在一个使其由各向同性向各向异性过渡的临界状态,之后发育良好的枝杈对其余枝杈生长的抑制作用增强。此外,在实际操作时还应严格控制絮凝体系的物化条件,不宜使絮体过度破碎,以获得较好的絮凝效果。     

纳米聚硅酸铝锌絮凝剂的制备及应用

将制备出的聚硅酸铝锌絮凝剂纳米化,在正交实验和单因素优化的基础上,研究了表面活性剂硬脂酸钠的加入量、超声频率、超声时间及投加量对絮凝剂絮凝效果的影响,并且考察了pH、投加量对印染废水的处理效果的影响。结果表明,超声时间对絮凝效果影响最大,超声频率次之,硬脂酸钠含量影响最小。纳米聚硅酸铝锌絮凝剂的最佳制备条件为：表面活性剂硬脂酸钠加入量为0．1％、超声频率为40Hz、超声时间为60min;考虑处理费用,处理印染废水时pH=6～9、投加量为5mL／250mL时效果较好,浊度去除率可达98．5％,色度去除率可达97．4％。     

絮凝法回收印染废水中的聚乙烯醇

采用絮凝法以硼酸为絮凝剂,硫酸同氢氧化钠反应形成的硫酸钠为盐析剂,对含聚乙烯醇的印染废水进行回收处理。通过检测絮凝后溶液中聚乙烯醇含量分析了硼酸投加量、硫酸投加量、温度和pH值等因素对其回收率的影响。结果表明,当硼酸投加量为0.5 g,硫酸投加量为5 mL,pH值为9,温度为50℃时,聚乙烯醇的回收率可达98.6%,且COD去除率为93%。     

基于新型絮凝剂和专用絮凝反应器的垃圾渗滤液处理中试研究

针对实验室所得垃圾渗滤液专用铁镁铝复合絮凝剂配方进行了批量扩大化生产,设计开发了中试专用絮凝反应设备,在垃圾填埋现场进行了絮凝中试实验。研究结果表明,最佳搅拌速度为170 r/min,最佳投药量为20%,COD去除率大于50%,BOD去除率大于30%,渗滤液可生化性由0.4提高到0.65,色度去除率约70%～80%,重金属去除率大于80%,优于同类常规市售絮凝剂聚铁、聚铝、聚铝铁;垃圾渗滤液处理专用絮凝反应器能满足设计开发要求,具有处理效果好、结构紧凑、多功能、自动化程度高、方便移动适于现场实验等特点;为适应渗滤液絮凝反应剧烈、产生大量泡沫、影响固液分离效果的特点,专用絮凝反应器固液分离部分的细部尺寸应进一步优化调整。     

聚硅酸氯化铝镁的制备及絮凝性能

用聚合硅酸、聚合氯化铝和硫酸镁复合制备复合絮凝剂聚硅酸氯化铝镁。SEM分析结果表明,聚硅酸氯化铝镁为交联的枝杈状聚集态。FTIR仪分析表明,聚铝离子及水解络合离子可与共存的聚硅酸聚合形成配位键。以实际废水为处理对象,比较了自制复合絮凝剂聚硅酸氯化铝镁与市售聚合氯化铝的絮凝效果。实验结果表明:在聚硅酸氯化铝镁加入量为40mg/L、废水pH为3的条件下,以自制聚硅酸氯化铝镁为絮凝剂时废水的COD、BOD5、TP、TN、浊度去除率均较高;自制复合絮凝剂聚硅酸氯化铝镁的废水处理效果均优于市售聚合氯化铝。     

水分散型阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的絮凝性能及其机理

通过高岭土烧杯实验表征了P(CMTC-AM-DMC)的絮凝效率,考察了絮凝时间、介质酸度以及搅拌强度等因素对絮凝性能的影响,并借助絮凝-解絮凝-再絮凝过程中絮体的形态变化分析该絮凝剂的絮凝机理。结果表明:p H=6~8时,在150 r/min下搅拌20 min,絮凝效率大于90%;P(CMTC-AM-DMC)的絮凝效率及絮体沉降速度随搅拌强度增大而增大;300 r/min下搅拌5 min时,絮体沉降速度可达16 mm/s,继续增大搅拌速度,达到400 r/min时,絮凝效率在5 min内即可达到100%。P(CMTC-AM-DMC)絮体化程度较高,在高强度搅拌下破碎后,可迅速聚集恢复至初始状态,并迅速下沉,实现再絮凝。该絮凝剂在不同的p H下表现出不同的絮凝机理,p H=6时,借助电性中和、吸附架桥作用,絮凝效率较高,且絮体沉降较快;p H=10~12时,絮体沉降相对较慢,絮凝效率主要为颗粒卷扫的贡献。     

混凝-纳滤集成工艺深度处理脱墨废水简

采用混凝-纳滤工艺对脱墨废水生化出水进行深度处理。实验结果表明,当聚合氯化铝的投加量为100 mg/L时,废水中污染物的综合去除性能最佳,其中浊度去除率达91%,色度去除率达74%。采用4种相同材质、不同切割分子量的纳滤膜进一步深度处理后,出水达到《再生水质标准（SL368-2006）》中锅炉用水控制指标的要求。     

一株产微生物絮凝剂新菌种的鉴定及功能特性

从新疆荒漠土壤中分离筛选絮凝剂产生菌,得到一株对高岭土悬浊液具有较高絮凝活性的微生物絮凝剂产生菌W36-1,根据菌株的Biolog鉴定以及16S rRNA基因序列分析,确定为一株欧文氏菌属(Erwinia)新种。该菌絮凝产物的发酵动力学研究表明,其属于II型发酵,即菌体生长和产物合成部分偶联;在发酵48 h后絮凝活性最高,产量可达到6 g/L;絮凝特性研究表明,在20~100℃范围内有较高的温度稳定性;在酸性环境条件下有较高的絮凝活性,pH值大于7,絮凝活性迅速下降;一些金属阳离子对絮凝有促进作用,其中,Ca2+的助凝效果最好,Mg2+次之,Al3+和Fe3+的助凝效果最差。该絮凝剂对水中各种重金属离子和色素具有较好的吸附去除作用,显示出其在环境工程中良好的应用前景。     

纯化方式和保存条件对改性落叶松单宁絮凝性的影响

选择一种典型植物多酚——落叶松单宁,研究了纯化方式和保存条件对改性植物多酚絮凝性的影响,通过测定相对黏度和红外谱图分析稳定性变化的原因.对于1 g.L-1的高岭土模拟水样,未纯化落叶松单宁改性后的最佳投加量为10 mg.L-1;经过抽滤、萃取、离心后的纯化样,改性后最佳投加量降低到1 mg.L-1,且以液体或固体形式在4℃或25℃条件下保存30 d后仍具有较好絮凝性;而只经抽滤、离心,未经萃取的纯化样,其改性产物只有保存于4℃才有絮凝性;只经抽滤、萃取,未经离心或只经抽滤的纯化样,对应改性产物只有以固体形式在4℃保存才有絮凝性.以4℃保存的固体样相对黏度变化最小,且相对黏度的变化越小,絮凝性能的稳定性越强.红外结果显示,落叶松单宁中含有大量的酚羟基基团,改性后,叔胺基团加成到芳环上,但保存前后红外谱图变化不大.