低压紫外引发制备阳离子模板絮凝剂TPDMC及混凝除浊除菌性能

以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,以聚丙烯酸钠(PAAS)为模板剂,通过低压紫外光引发共聚制备了模板絮凝剂TPDMC;进一步对比研究了TPDMC和非模板絮凝剂PDMC混凝处理高岭土、大肠杆菌等悬浊液的效果.结果表明,引入模板剂不仅将产物产率从33.50%提高至72.25%,同时显著提升了絮凝剂混凝除浊、除菌性能.对于高岭土悬浊液,当TPDMC投量为0.5 mg·L^-1时,除浊率达到95.89%;PDMC则在0.7 mg·L^-1时除浊率最高,为93.65%.对于大肠杆菌悬浊液,当TPDMC和PDMC投量分别为10 mg·L^-1和12 mg·L^-1时表现出最佳去除效果,絮凝后上清液相对OD₆₀₀值从0.8700分别降至0.1020和0.1136,且在广谱pH范围内均表现出良好的处理效果.TPDMC净化机理为先絮凝后杀菌,其中,杀菌主要是通过TPDMC的阳离子基团吸附电负性大肠杆菌,破坏菌体细胞从而使其灭活.TPDMC作为一种高效、环保絮凝剂,在工业废...     

阳离子交换树脂对NH4+的吸附热力学与动力学研究

采用静态吸附法,研究了NH4+在阳离子交换树脂上的吸附行为,并从热力学和动力学两方面对吸附过程进行了分析.结果表明,NH4+为200～1000 mg/L时,强酸性阳离子交换树脂001×7的NH4+吸附容量大于D001、D113树脂;在实验温度下,采用Langmuir吸咐等温模式能够更好地描述NH4+在001×7树脂上的静态吸附行为,001×7树脂对NH4+的交换吸附属于单分子层吸附;常温(25℃)时,001×7树脂吸附NH4+过程的焓变(△H)大于零,说明NH4+进入树脂后与H+的交换反应为吸热反应,升温有利于反应的进行,此吸附过程的熵变(△S)也大于零,说明该离子交换过程属于熵增的过程,此吸附过程的吉布斯自由能变(△G)小于零,说明该离子交换过程能够自发进行;吸附动力学研究表明,液膜扩散是001×7树脂对NH4+吸附的限速步骤,吸附交换过程符合Lagergren准一级动力学方程;4％(质量分数)NaOH溶液较适合作为001×7树脂的再生液,经过5次再生后,001×7树脂的吸附量只下降了8.8％.     

阴/阳离子有机蛭石制备及其对活性艳红的吸附热力学研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基磺酸钠(SDS)对钠基蛭石进行阴/阳离子有机改性,并用X射线衍射和红外光谱技术对改性蛭石进行了结构表征,结果表明:改性后,蛭石的基本骨架并没有发生变化,表面活性剂分子进入蛭石晶片层间;热力学分析表明,等温吸附规律可用Freundlich和Langmuir模式较好地模拟;热...     

Releasing characteristics of phosphorus and other substances during thermal treatment of excess sludge

The releasing characteristics of phosphorus,nitrogen compounds,organics,and some metal cations during thermal treatment of excess sludge were investigated.It was found that during heating not only phosphorus,but also nitrogen compounds,organics,and some metal cations could be released in abundance.The maximum orthophosphate (ortho-P) release of about 90 mg/L in concentration was observed at 50℃in 1 h.Except for volatile fatty acids (VFAs),comparatively little total nitrogen (TN),total organic carbon (TOC),and metal cations were released at the same time.Such results might favor further process of phosphorus recovery.VFAs were considerably released only at 50℃.Acetic,butyric,and propionic acid were the most abundant components in turn and their releasing profiles exhibited good linear relationship with time (R~2=0.9977,0.9624,and 0.8908,respectively).The concentrations of Mg~(2 ) and K~ increased with time and temperature during thermal treatment,but Ca~(2 ) decreased.The release of Mg~(2 ) and K~ agreed well with TP release (R~2=0.9892 and 0.9476,respectively).Temperature in the experimental range had very little impact on the linear relationships, especially of Mg~(2 ).Moreover,the parameter of mixed liquor suspended solids (MLSS) was found to be an important factor for thermal sludge treatment as the released ortho-P and total phosphorus (TP) at 50℃increased more than one-fold when MLSS was increased from 4000 to 8000 mg/L.     

辉光放电电解等离子体降解水中阳离子红XL-GRL

针对染料废水色度高、难生物降解等问题,提出了用辉光放电电解等离子体(GDEP)技术降解染料废水阳离子红XL-GRL的方法。研究了放电电压、溶液浓度对脱色率的影响;测定了GDEP产生的活性物质以及降解过程中溶液的电导率、pH和TOC去除率的变化;分析了降解中间产物成分。结果表明,在600 V电压下,GDEP产生了HO?、H?、O?等高活性物质,他们可使染料分子在130 min内的脱色率达到93.32%,在120 min内TOC去除率达到了65.80%。降解过程中产生了大量带电离子及酸性中间产物。推测可能的降解机理是,阳离子红XL-GRL分子在HO·作用下双键断裂,生成酚类等产物,接着继续降解为中间产物醌,并进一步氧化为小分子有机酸,最终矿化为CO_2、H_2O和简单的无机离子。GDEP在有机染料废水处理方面具有一定的应用前景。     

有机磷酸化TiO2改性阳离子交换膜的制备与性能

通过添加有机磷酸化纳米二氧化钛(organophosphorylated titania nanoparticles,OPTi)的方法提高聚氯乙烯(PVC)阳离子交换膜的性能,先采用氨基三亚甲基膦酸通过磷氧化学键合将纳米二氧化钛有机磷酸化,再将制备好的OPTi与PVC粉末共混制备阳离子交换膜。通过X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱分析OPTi的元素组成和表面特征官能团,通过扫描电镜研究了异相膜的表面和断面形貌。此外,还考察了不同OPTi的添加量对膜的含水率、离子交换量、机械性能和膜面电阻等性质的影响。结果表明,OPTi的加入使膜的固定电荷浓度、离子选择性和机械性能提高,膜面电阻大大降低并且在电渗析实验中,改性异相膜与原膜比较达到能耗降低26.68%、电流效率提高29.27%的显著效果。     

阳离子凝胶吸附和回收水中的Cr(Ⅵ)

以三乙烯四胺、二甲胺和甲醛为单体、戊二醛为交联剂,以溶液缩聚-交联法制备了一种高等电点、高阳离子度的阳离子凝胶吸附剂.通过核磁共振碳谱、表面zeta电位和扫描电镜分析探讨了阳离子凝胶吸附水中Cr(Ⅵ)的机理和行为特点,通过静态和动态吸附实验评估了凝胶的吸附能力和再生效果,最后探索了铬的回收.研究表明,阳离子凝胶的等电点为10.2,pH=3时阳离子度达3.9 mmol·g~(-1),其对水中Cr(Ⅵ)的大容量吸附主要基于凝胶网络上数量众多的质子化胺基与Cr(Ⅵ)间的静电作用.阳离子凝胶对水中Cr(Ⅵ)的吸附能力远高于Cu~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)等金属离子且不受SO_4~(2-)、NO~-_3、Cl~-等阴离子影响.吸附过程中,Cr(Ⅵ)扩散进入凝胶内部与阳离子吸附位点相结合并最终达到动态吸附-脱附平衡.在动态吸附实验中阳离子凝胶同样具有良好的吸附能力,尽管再生后凝胶对Cr(Ⅵ)的吸附容量有所降低,但采用灼烧灰化的方法则可完全回收凝胶所吸附的Cr(Ⅵ).     

阴/阳离子有机改性凹凸棒石吸附水中苯并(a)芘的研究

研究了用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和十二烷基硫酸钠(SDS)改性凹凸棒石对模拟微污染水溶液中痕量苯并(a)芘的吸附作用.结果表明,在改性凹凸棒石投加量为15 g/L、粒径为150μm、反应温度为20℃、反应时间为60 min条件下,苯并(a)芘去除率可达98.56%.改性凹凸棒石对苯并(a)芘的吸附等温线呈中凹型,表明吸附过程存在溶剂化效应和分配效应协同作用.     

反相乳液聚合制备阳离子聚丙烯酰胺及其絮凝性能评价

研究了单体浓度、单体配比、反应温度、引发剂用量等因素对所制备的阳离子聚丙烯酰胺特性粘度、转化率、阳离子度的影响,并对产品的污水絮凝性能进行了评价。较佳的制备条件为:单体浓度为45%,单体配比为7∶3,引发剂用量m(引发剂)/m(单体)为0.5%,引发温度为45℃。用红外光谱对共聚物进行了结构表征,结果表明聚合物中有六元氮杂环的存在,达到预定要求。对共聚物进行了油田污水絮凝性能评价,研究表明单独使用自制阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)时浊度的去除率为86.22%,COD去除率为87.95%,与聚合氯化铝复配使用时浊度去除率提高到92.91%,COD去除率提高到92.68%。     

TiO2光催化降解阳离子艳红反应动力学研究

本文以沉淀法制备的TiO2为催化剂,紫外杀菌灯为光源,对阳离子艳红染料的光催化降解进行动力学研究.实验结果表明TiO2光催化降解低浓度阳离子艳红的反应为一级反应,反应动力学行为符合Langmuir-Himshelwood方程,其反应速率常数为1.87 mg/L·min.