污泥活性炭对染料的吸附动力学研究

以城市污水处理厂脱水污泥作为原料,采用化学活化法(ZnCl2作为活化剂)制得污泥活性炭,全面研究了污泥活性炭对活性艳红K-2BP、酸性大红GR和直接紫N这3种染料的吸附动力学行为.结果表明,污泥活性炭可以有效地吸附染料,实现污泥的资源化;3种染料的平衡吸附量qe均随着染料初始浓度和温度的增大而增大,相同条件下平衡吸附量qe的大小顺序为:酸性大红GR>活性艳红K-2BP>直接紫N;伪二级动力学模型能够很好地描述3种染料在污泥活性炭上的吸附动力学行为;对于活性艳红K-2BP和直接紫N,颗粒内扩散过程是该吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤,吸附速率同时还受颗粒外扩散过程的控制,而对于酸性大红GR,颗粒内扩散过程不是吸附速率的控制步骤;污泥活性炭对3种染料的吸附是一个吸热过程,吸附活化能较小,主要为物理吸附过程.

活性炭纤维对水中酚类化合物的吸附特性

研究了活性炭纤维(actived carbon fiber,ACF)对模拟废水中苯酚、对氯苯酚、对硝基苯酚的吸附特性.采用扫描电子显微镜(SEM)对ACF的表面结构进行了表征.通过静态吸附试验,采用吸附热力学探讨了ACF对苯酚、对氯苯酚、对硝基苯酚模拟废水的机制,计算了有关的热力学函数.结果表明,ACF对它们的吸附速率很快,在酸性条件下吸附效果较好,相同条件下,去除率是苯酚(87%)<对氯苯酚(96%)<对硝基苯酚(99%).ACF对这3种物质的吸附都是自发的放热反应,属于物理吸附.吸附等温线能用Dubinin-Radushkevich方程较好地拟合.

疏水缔合阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其对含油废水的除油效果

采用水溶液自由基胶束聚合法,以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,合成了疏水缔合阳离子型聚丙烯酰胺(P(AM-DMDAAC-BA))絮凝剂。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)对P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂的结构进行了表征,考察了P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂中阳离子单体(DMDAAC)含量和疏水单体(BA)含量、特性黏数、投加量对含油废水除油效果的影响,并与其他有机絮凝剂的除油效果进行了比较。FTIR和1HNMR表征结果显示,AM,DMDAAC,BA3种单体已参与聚合;在x(DMDAAC)=20.0%～50.0%、x(BA)为2.0%左右、特性黏数为500～700mL/g时,P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂对含油废水具有较好的除油效果;当x(DMDAAC)=24.3%、x(BA)=2.0%、特性黏数为636mL/g、投加量为50mg/L时,除油率可达93.4%;与其他有机高分子絮凝剂相比,P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂具有优异的除油效果。

腐殖酸以及共存阳离子对膨润土吸附废水中铅离子的影响

研究了钠基膨润土的理化性质及其对水中铅离子的吸附作用,考查了pH值、共存阳离子浓度、腐殖酸浓度对铅离子吸附的影响,结果表明,钠基膨润土对水中铅离子有较好的吸附效果.铅离子在膨润土上的吸附量随pH值的升高而增加,随共存阳离子浓度的升高而减少,随腐殖酸浓度的升高而增加.从热力学角度探讨了吸附机理,发现钠基膨润土对铅离子的吸附量随温度升高而增大,并且吸附等温线符合Freundlich模型.计算了相关的吸附热力学函数:ΔH=0.959 4 kJ/mol,ΔS=16.611 3kJ/(mol.K).

改性粉煤灰及其处理废水的机理

应用正交设计的基本理论,研究了PDMDAAC(聚二甲基二烯丙基氯化铵)改性粉煤灰的最佳条件,并将改性粉煤灰用于模拟印染废水的处理,探索了改性粉煤灰处理废水的机理。结果表明,在原 PDMDAAC的 pH下,控制 PDMDAAC的浓度为 40g/L,恒温 30 ℃,反应1 h为最佳改性工艺,改性粉煤灰处理废水的机理以吸附电中和为主。

PDMDAAC改性粉煤灰的制备及其脱色效果研究

为提高粉煤灰的除污能力,采用高分子絮凝剂PDMDAAC(聚二甲基二烯丙基氯化铵)对粉煤灰进行表面改性,并通过正交试验考察了改性的最佳工艺参数。结果表明,改性的最佳工艺参数为:PDMDAAC的浓度为40 g/L,温度恒定为30℃,反应时间为1 h。改性粉煤灰对活性黄和分散红紫的模拟染料废水都有很好的处理效果,其脱色机理以吸附电中和为主。在一定范围内,随着改性粉煤灰投量的增加则脱色效果增强,而溶液的pH值和反应时间对脱色效果的影响不大。此改性粉煤灰可用于印染废水的处理。

TiO_2加入量对高炉渣微晶玻璃析晶的影响

以高炉渣微晶玻璃为研究对象,改变配料中晶核剂TiO_2的含量,制得微晶玻璃样品．以不同的升温速率对样品进行差热分析,根据升温速率和差热分析曲线上的晶化峰温度,采用3种不同的方法计算微晶玻璃样品的析晶活化能．结果表明,随着TiO_2含量的增加,析晶活化能呈现出先减小后增大的趋势,在TiO_2的加入量为3．1％时,微晶玻璃的析晶活化能最低,此时拟合出的3种析晶活化能最小值分别为135．7,143．9,151．7 kJ/mol．样品的红外谱图表明, TiO_2的含量为3％～4％时析出晶体较多．TiO_2含量为3％和4％的样品的X射线衍射图谱表明,样品中析出了以透辉石为主晶相、金红石为次晶相的晶体．

二甲基二烯丙基氯化铵聚合物的除浊性能研究

研究了二甲基二烯丙基氯化铵聚合物 (PDMDAAC)系列絮凝剂对高岭土模拟水样的除浊效果及其影响因素 ;借助于微电泳技术 ,探讨了该系列絮凝剂的絮凝机理 ;并考察了其与PAC复配的除浊效果。实验结果表明 :PDMDAAC系列絮凝剂具有优良的除浊效果 ,尤其对于高浊水 ;絮凝剂的特性粘度越高 ,阳离子度越高 ,除浊效果越好 ;PDMDAAC系列絮凝剂具有电中和和吸附架桥两种功能 ;与PAC复配 。

PDMDAAC阳离子膨润土处理染料废水的研究

采用聚二甲基二烯丙基氯化铵均聚物 (PDMDAAC)对膨润土进行改性 ,制得阳离子膨润土 ,研究其电动特性及对染料废水的脱色效果 .结果表明 ,与膨润土相比 ,阳离子膨润土的表面电性发生了变化 ;处理染料废水的效果明显提高 ,而且在强酸性和强碱性条件下对染料废水的脱色效果最好 .

聚合硅酸氯化铝铁混凝剂的制备及其特性

以AlCl3、FeCl3、水玻璃和Na2 CO3为原料 ,采用共聚与复合两种制备工艺 ,合成了具有不同碱化度 (B)、不同N (Al)∶N(Fe)∶N(Si)摩尔比的硅酸铝铁共聚物 (简称PAFSC) ,考查了产品的稳定性 ,然后通过E(Zeta)电位测定法分析了产品在其水解溶液中的带电情况 ,并通过混凝实验对共聚物的絮凝效果及机理进行了研究 ,通过对模拟水样的絮凝实验 ,并与传统的无机絮凝剂 (PAC)比较可以看出 :在同样投加量情况下 ,PAFSC处理的水具有更低的剩余浊度 ,这将有助于研制高效、稳定。

PDMDAAC-AM共聚物的反相乳液聚合研究

研究了用二甲基二烯丙基氯化铵 (DimethylDiallylAmmoniumChloride ,DMDAAC)和丙烯酰胺 (Acylamide ,AM)为原料 ,以煤油为分散剂 ,在反相乳液环境中合成PDMDAAC AM(PolyDMDAAC AM)的方法 .从反相乳液聚合的机理出发 ,研究了油水体积比、引发剂的用量、单体配比、引发温度和反应温度等因素对共聚产物的特性黏度和转化率的影响 ,确定了最佳反应条件 .在DMDAAC AM =2∶8,油水比为 3∶7,采用过硫酸钾为引发剂 ,其用量为体系总质量的0 .0 5 %的条件下 ,采用逐步聚合的方法得到了固含量为 4 5 % ,特性黏度为 80 0 .5cm3 g ,溶解迅速且絮凝效果好的产品 .

有机高分子絮凝剂P(DMDAAC-VTMS)和P(DMDAAC-AM-VTMS)的合成及絮凝性能研究

采用水溶液自由基聚合方式 ,用复合引发剂引发聚合 ,得到了P(DMDAAC -VTMS)和P(DMDAAC -AM -VTMS) ;探讨了VTMS的投料比对聚合物的特性粘度和水溶性的影响 ;并对这两种絮凝剂的除浊和脱色性能做了初步研究。实验中发现 :VTMS的引入使P(DMDAAC -VTMS)和P(DMDAAC -AM -VTMS)的特性粘度分别比PDMDAAC和P(DMDAAC -AM)的特性粘度略微增大 ,但其水溶性变差 ;在絮凝性能方面 ,P(DMDAAC -VTMS)和P(DMDAAC -AM -VTMS)的除浊和脱色性能分别较PDMDAAC和P(DMDAAC -AM )有了提高。

高浓度聚合氯化铁(PFC)混凝剂的电动特性及其混凝机理探讨

以氯化铁和无水碳酸钠为原料 ,加入稳定剂W ,采用共聚工艺合成了一系列不同碱化度 (B)和不同P Fe摩尔比的高浓度稳定的聚合氯化铁 (PolyferricChloride ,简称PFC)混凝剂 .采用微电泳测定技术研究了PFC等的水解沉淀物电动特性 ;通过烧杯实验 ,研究了PFC混凝效果和pH值对混凝除浊效果的影响 ;并与氯化铁、工业聚合硫酸铁 (PFS)进行了比较 ;通过电泳实验 ,测量了不同投药量时凝聚颗粒的Zeta电位 ,探讨了PFC的混凝机理 .研究结果表明 :PFC水解聚合产物的电动特性与碱化度 (B)及W Fe摩尔比的变化密切相关 .与氯化铁和工业PFS相比 ,PFC具有较宽的pH值适用范围和较好的混凝效果 ;PFC是通过电中和、吸附架桥和沉淀网捕作用起混凝作用的 ,其中电荷中和及吸附架桥起主要作用 .三种作用的综合能力越强 。

利用透射电镜和扫描电镜观察PDMDAAC系列絮凝剂的结构形貌

借助于透射电镜和扫描电镜技术 ,研究了聚二甲基二烯丙基氯化铵 (PDMDAAC)系列絮凝剂的结构形貌 ,探讨了絮凝剂的结构形貌与特性黏度、阳离子度之间的关系 ,以及不同的PDMDAAC系列絮凝剂间结构形貌的区别 .结果表明 :在水溶液中 ,随着特性黏度的增大 ,PDMDAAC颗粒变大且相互粘连 ;P(DMDAAC -AM)逐渐接近PAM的形态 ;VTMS的引入使絮凝剂颗粒变大 .随着特性黏度的增加 ,絮凝剂的固体表现形貌由松散变得紧密 .

高浓度聚合氯化铁(PFC)中铁的形态分布与转化研究

以氯化铁和无水碳酸钠为原料 ,加入稳定剂W ,采用共聚工艺 ,制备了稳定高浓度的聚合氯化铁 (PFC)混凝剂。采用Fe -Ferron逐时络合比色法研究了PFC中铁的形态分布情况 ,考察了熟化时间、碱化度 (B)及n(W) n(Fe) (W Fe摩尔比 )对PFC中铁的形态分布的影响。研究结果表明 ,在PFC中 ,由于稳定剂W与铁的水解产物间的相互作用 ,使得铁的水解聚合形态分布及转化情况发生了变化。碱化度 (B)、n(W ) n(Fe)和熟化时间均对铁的形态分布有重要的影响。

利用透射电镜观察聚合氯化铁(PFC)的结构形貌

借助于透射电镜技术 ,研究了聚合氯化铁 (PFC)的结构形貌 ,探讨了碱化度B ,n(W ) /n(Fe)(摩尔比 )及熟化时间对PFC结构形貌的影响 .结果表明 ,B值增大可提高PFC(共 )样品的聚集度 ,生成更大的聚合物 ;n(W ) /n(Fe)达到一定值时 ,可提高PFC(共 )的聚合度、吸附架桥能力和混凝效果 ;在熟化初期 ,PFC(共 )向更高的聚合形态转化 ,生成了更高的聚合物 ;14d后 ,PFC(共 )的聚集体的聚集度开始降低 .

酸化污泥膨润土的颗粒化制备

以污泥为添加剂,研究了制备多孔污泥膨润土颗粒及其酸化的最佳条件.考察了焙烧温度与时间及配料比对颗粒孔隙的影响和酸种类、液固比、酸浓度、活化温度及活化时间对染料脱色效果的影响,并对颗粒的性能指标(比表面积、散失率、吸水率和形貌等)进行了表征.结果表明,酸化污泥膨润土颗粒的优化制备工艺条件为:污泥/膨润土最佳质量比1:3,焙烧温度700℃,焙烧时间7h,硫酸浓度6mol/L,液固比25mL/g,常温下酸活化4h.将其用于活性翠蓝染料的脱色,常温下反应2h的脱色率可达47%,效果明显优于不规则炭、柱状炭和酸化前颗粒.

聚合氯化铁混凝剂的电性及除浊性能研究

采取共聚与复合两种制备工艺 ,加入稳定剂 (S) ,合成了具有不同碱化度 (B)的稳定的高浓度聚合氯化铁混凝剂 (PFC)。通过测定zeta电位对其水解物的电动特性进行了研究 ;通过对模拟悬浊水样的絮凝实验 ,对其除浊性能进行了考察。结果表明 ,在pH >5的范围内 ,PFC比聚合氯化铝 (PAC)的zeta电位有所降低 ,PFC的zeta电位随pH的变化趋势与PAC也有所不同 ;

HP（DMDAAC／AM）对MMA－膨润土泥浆体系的稀释作用

研究了二甲基二烯丙基氯化铵－丙烯酰胺共聚物的水解产物ＨＰ（ＤＭＤＡＡＣ／ＡＭ）对混合金属层状氢氧化物ＭＭＨ－膨润土泥浆体系的稀释作用。通过电性、流变性、滤失性、抑制性及粒度分布的研究，发现ＨＰ（ＤＭＤＡＡＣ／ＡＭ）对ＭＭＡ－膨润土泥浆有较强的稀释能力和一定的降失水作用；含ＨＰ（ＤＭＤＡＡＣ／ＡＭ）的ＭＭＡ－膨润土泥浆对粘土膨胀有很好的抑制性。ＨＰ（ＤＭＤＡＡＣ／ＡＭ）分子在粘土颗粒表面产生多点静电强吸附，破坏了ＭＭＨ与粘土颗粒形成的网状结构．释放出自由水，从而达到稀释效果。

聚硅氯化铝(PASiC)混凝剂的特性及絮凝动态过程

采用共聚与复合两种制备工艺,分别制备出具有不同碱化度(B)和不同Al/Si摩尔比系列的商用聚硅氯化铝(PASiC)混凝剂,并分别采用颗粒粒径测定方法和流动电流(SC)测定技术研究比较了PASiC和聚合氯化铝(PAC)混凝剂的颗粒大小、电动特性和凝聚絮凝动态过程.结果表明,Al/Si摩尔比、B值和制备工艺影响PASiC的聚合和带电特性.Al/Si摩尔比越小和B值越大,PASiC的颗粒就越大;在相同的B值下,PASiC较PAC具有更大的颗粒粒径.PASiC的电中和能力较PAC有所下降,且Al/Si摩尔比越小,PASiC的电中和能力下降越多;与PAC相比,PASiC具有更快的凝聚絮凝速度和形成更大的絮体;且Al/Si摩尔比越小,PASiC形成的絮体就越大.