改性淀粉絮凝剂链结构形态对石材废水絮凝性能的影响

石材废水具有高浊度特征,混凝/絮凝工艺是降浊净水的有效手段.本研究以绿色环保且价格低廉的天然高分子材料淀粉为原材,分别通过醚化和接枝共聚技术,合成了两种电荷密度相近,但链结构形态与电荷分布不同的阳离子改性淀粉絮凝剂:3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性淀粉(St-CTA,直链型)和淀粉接枝共聚丙烯酰胺-聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(St-g-PAM-co-PDMC,接枝型).以泉州某石材加工厂废水为研究对象,详细考察并比较了两种阳离子改性淀粉絮凝剂对石材废水的絮凝性能,同时结合絮凝后上清液zeta电位、絮体结构的动态监测结果以及扩展DLVO理论等,探究其絮凝机理.研究结果表明,两种改性淀粉絮凝剂均表现出优于传统无机混凝剂聚合氯化铝的絮凝性能;除高效降低水体浊度,其对COD、氨氮、总磷及总氮均具有一定去除效果;改性淀粉絮凝剂絮凝过程主要是电中和与黏结架桥作用协同作用的结果.此外,St-g-PAM-co-PDMC由于具有丰富的接枝链结构,且阳离子基团随机分布在接枝链上,具有较高的阳离子基团利用效率及电中和混凝效果,表现出优于直链型St-CTA的除浊效果,具有较低的絮凝剂投加量、较大的絮体尺寸、较快的絮体生长速度、较高的絮体强度及更佳的破碎后絮体恢复性能.扩展DLVO理论结果也表明,St-g-PAM-co-PDMC的总相互作用低于St-CTA,有着更为高效的电中和混凝作用及降浊效果.两种电荷密度相近的改性淀粉絮凝剂絮凝性能的差异主要是由于其不同的链结构与电荷分布造成的,但其均具有优良的降浊净水效果及绿色环保等显著特征,其在石材废水等行业废水处理中应有着良好的应用前景.

阳离子淀粉改性阳离子乳液聚合物及其絮凝性能研究

通过阳离子淀粉对阳离子乳液聚合物功能化改性,研究阳离子淀粉功能改性对阳离子乳液聚合物性能的影响,得到改性阳离子乳液聚合物絮凝剂对再生纸废水和含油污水进行絮凝性能。结果显示,CS投加量为6%,改性阳离子乳液聚合物絮凝剂用量为28 mg/L时,再生纸废水COD去除率达95%,SS去除率达94%;CS改性阳离子乳液聚合物絮凝剂添加量为6 mg/L时,含油污水脱油率为97.78%;并用红外光谱、核磁共振、热重分析和电子显微镜对改性后的阳离子乳液聚合物絮凝剂结构进行了表征,得出阳离子淀粉改性阳离子乳液聚合物性能突出。

超高分子量阳离子型聚丙烯酰胺合成及其絮凝性能研究

聚丙烯酰胺(PAM)的絮凝性能与其分子量成正相关,而阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)在处理含带电悬浮颗粒的污水过程中显著优于聚丙烯酰胺。然而,传统共聚法难以合成超高分子量的阳离子型聚丙烯酰胺,从而限制了其絮凝性能。本项工作以超高分子量聚丙烯酰胺为基板,通过季铵化反应,直接获得了超高分子量的阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂。通过进一步系统探究季铵化反应条件,优化了产物的阳离子度,其絮凝性能也得到极大提高。

新合成复合絮凝剂HECES絮凝性能研究

以无机铝盐和天然高分子玉米淀粉为原料 ,合成一种生态安全型复合高效絮凝剂HECES .结果表明 ,在一定范围里适当提高淀粉 /铝盐比例 ,有利于HECES絮凝性能的提高 ;处理模拟废水时 ,3.0mg·L-1的HECES相当于 4 .5mg·L-1PAC和 1.0mg·L-1PAM复合投加效果 ;对生活污水、市政污水的最佳投加量分别为 8.0mg·L-1和 4 .0mg·L-1,相当于PAC用量的 5 0 %和 4 0 % ,浊度去除率高达 95 %和99% .研究还证实絮凝效果与模拟浊度废水的浓度、供试污水的组成成分有关 ,HECES对高浓度废水处理效果更佳 .HECES在 pH =4 .0～ 9.5范围内絮凝效果最佳 .其生态安全特点体现在投加量少 ,具有较大生态毒性的游离态铝离子残留量低 .

PACS的结构特征及絮凝性能研究

制备了碱化度及Al^(3+)/SO_4^(2-)摩尔比不同的系列PACS,分别进行常压(干燥温度105℃)及真空干燥(真空度为—0.098MPa、干燥温度65℃)制备固体产品.用红外光谱及X-射线衍射谱研究了碱化度、Al^(3+)/SO_4^(2-)摩尔比、干燥温度对PACS的结构影响,比较了干燥温度不同对PACS固体样品的溶解度及絮凝效果的影响,借助于显微电泳测定技术研究了不同碱化度及不同Al^(3+)/SO_4^(2-)摩尔比的PACS水解产物对高岭土微粒表面电性的中和情况.由实验结果可推断,PACS聚合形态取决于碱化度及Al^(3+)/SO_4^(2-)摩尔比,干燥温度影响PACS的结构形态和水溶性,因而也影响PACS絮凝效果.碱化度及Al^(3+)/SO_4^(2-)摩尔比对PACS水解产物的电中和能力影响不大.

生物大分子絮凝剂BF SVI-SD的絮凝性能

利用本实验室筛选出的一株生物大分子絮凝剂高产菌,生物合成了一种环境友好的生物大分子絮凝剂BFSVI-SD。将该生物大分子絮凝剂应用于不同来源废水的处理并考察了影响絮凝性能的因素。结果表明,BFSVI-SD具有絮凝效率高、使用pH值范围较宽(4.0～9.0)等特点。金属离子对BFSVI-SD的絮凝性能具有促进作用,其中Al3+、Fe3+的促进作用最强。BFSVI-SD对淀粉废水的COD去除率可达48.6%;对泥浆悬浊液的浊度去除率达63.6%;在处理生活污水时,浊度去除率为97.6%,COD去除率达63.4%。该絮凝剂有望用于城市生活污水处理和食品工业废水处理中。

微生物絮凝剂的絮凝性能研究

研究了微生物絮凝剂“Dtjm - 1”的絮凝性能 ,通过改变废水初始pH值 ,调整废水中阳离子种类、阳离子浓度及改变发酵液的离心条件和投加体积 ,得出絮凝剂“Dtjm - 1”的最佳絮凝条件为 :废水pH值 7.2～ 8.0 ;能较好促进絮凝的离子有Al3 + 、Ca2 + ,它们最适合的浓度为每升废水中加入 0 .75～ 1g/L ;发酵液的投加体积为 (0 .0 75～ 0 .0 80 )∶1(体积比 ) ;发酵液较好的离心条件为n =4 0 0 0r/min、t =30min。通过不同废水絮凝效果试验表明 ,得出絮凝剂“Dtjm - 1”具有很好的絮凝作用和脱色性能。

淀粉接枝丙烯酰胺的合成及其絮凝性能的研究

以玉米淀粉(St)和丙烯酰胺(AM)单体为原料,采用过硫酸钾引发剂合成了淀粉接枝丙烯酰胺共聚物(St-g-AM)。用红外光谱对接枝共聚物进行了结构表征,用粘度法测定了分子量。讨论了聚合反应的各个因素对接枝共聚反应的影响,考察了接枝共聚物的絮凝性能。结果表明,以接枝效率为考察目标,其最佳的合成工艺为:引发剂的浓度为0.07 g/100 mL,淀粉与丙烯酰胺的质量比为1∶2.2,反应温度为65℃,反应时间3 h。淀粉接枝丙烯酰胺共聚物比430万分子量的聚丙烯酰胺(PAM)对高岭土水样的絮凝性能更好,当接枝共聚物的投加量为6 mg/L时,对高岭土水样的浊度去除率达到81.77%。最佳条件所合成出的淀粉接枝丙烯酰胺的分子量为75万。

天然高分子改性阳离子絮凝剂SFC的制备及其絮凝性能的研究

本文研究了天然高分子改性阳离子絮凝剂SFC的制备及其絮凝性能.选择了Fe^(2+)+H_2O_2。作催化剂,确定了其最佳制备反应条件;所得产物SFC的絮凝除浊性能优于日本产的DG-Ⅱ型阳离子絮凝剂和国产的阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂.

改性壳聚糖絮凝剂的制备及絮凝性能的研究

以过硫酸铵为引发剂,在壳聚糖与丙烯酰胺的质量比为1∶2的条件下,使壳聚糖和丙烯酰胺在30℃时发生接枝共聚反应,制得改性壳聚糖絮凝剂(CAM),通过对高岭土悬浮液和印染废水的絮凝实验表明,CAM具有阳离子型高分子絮凝剂的典型特征,其絮凝性能优于壳聚糖,在其用量为壳聚糖质量的20%情况下,CAM对印染废水的CODC r去除率提高了30%。

生物聚合铁的制备及聚合形态对絮凝性能的影响

基于生物催化氧化技术进行了生物聚合铁(BPFS)的制备研究,应用Ferron逐时络合比色法和铁的紫外吸收光谱对其形态进行分析,考察其形态分布与絮凝性能之间的关系,发现盐基度在1.2%—23.4%之间,盐基度越大,Fe(b)质量浓度越大,絮凝效果越好,并据此优化BPFS制备条件。在此条件经驯化,微生物具有较高催化活性,Fe2+氧化速率可达1.0 g/(L.h);在某热电厂的应用表明,BPFS处理后的出水水质稳定,对加药系统及管路无腐蚀,具有较好的应用前景。

反相乳液聚合法制备HACC及其絮凝性能

以壳聚糖(CTS)和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为原料,用反相乳液聚合法合成了壳聚糖季铵盐(HACC)。并采用FTIR、1HNMR、ESEM和XRD对其结构和形貌进行了表征。考察了反相乳液体系中复合乳化剂的HLB值、V(油)∶V(水)、引发剂用量、时间、温度和m(GTA)∶m(CTS)对反应取代度及产率的影响。结果表明:合成HACC的最佳工艺条件为:复合乳化剂的HLB=6.0、V(油)∶V(水)=1.0∶1、w(引发剂)(占单体质量的百分数)=1.5%,反应时间为5 h,温度为60℃,m(GTA)∶m(CTS)=3.0∶1。在此条件下,产物的取代度和产率均达最大值,分别为1.331和81.16%。用原料CTS、自制HACC和市售絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对高岭土模拟废水进行了絮凝实验。考察了絮凝体系p H、絮凝剂投加量对絮凝效果的影响。结果表明:CPAM、CTS和HACC对高岭土模拟废水都具有絮凝效果,HACC适宜的絮凝p H为6,絮凝剂的最佳投加量为1 mg/L。在此条件下,HACC、CTA、CPAM处理模拟废水的剩余浊度分别为3.98、10.81、25.67 NTU。

阳离子聚丙烯酰胺的制备及其絮凝性能

研究了氧化还原引发剂质量分数、偶氮类引发剂质量分数、阳离子度等因素对所制备的阳离子聚丙烯酰胺特性粘数的影响,探讨了pH值、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数、阳离子度、用量等因素对污泥絮凝性能的影响。较佳的制备条件为:复合引发体系中(NH4)2S2O8和CH3NaO3S.2H2O总质量分数为0.0150%、偶氮类引发剂质量分数为0.0125%、单体质量分数为40%、阳离子度为40%,产物特性粘数为13.1 dL/g。在污泥pH=6.0、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数为11.9 dL/g、阳离子度为40%、用量为0.027%的较佳絮凝条件下,污水的透光率达98.0%,絮凝率达66.0%,脱水率达70.0%。

天然高分子絮凝剂仙人掌絮凝性能的初步研究

研究了天然高分子絮凝剂仙人掌的絮凝性能,标准水样用高岭土配制.分别处理较高浊度(100～200NTU)和低浊度(20～50 NTU)的标准水样,结果表明,仙人掌絮凝剂对浊度的去除率比较高,最终的出水浊度可以达到5 NTU.仙人掌絮凝剂的最佳用量与AlCl3·6H20相比仅仅高-点.可以推测,仙人掌组分中的非极性成分在絮凝过程中起了重要的作用.

胞外多聚物对活性污泥絮凝性能影响的研究进展

活性污泥的絮凝性能直接影响出水SS浓度,而胞外多聚物(EPS)是影响活性污泥絮凝性能的重要因素。从EPS的组分及其化学性质入手,结合现有的活性污泥絮凝机制评价了EPS在活性污泥絮凝性能中的重要作用,系统分析了EPS组分对污泥絮凝性能的影响,以及EPS产量和组分的影响因素,并就近年来的研究热点———松散层EPS、致密层EPS与活性污泥絮凝性能的关系进行了归纳,还对利用EPS提高活性污泥絮凝性能的技术应用进行了总结。最后,对该领域的研究方向进行了展望。

聚合硫酸铁盐基度与絮凝性能关系的研究

通过对聚铁的絮凝性能实验研究 ,得出了聚铁的盐基度与其絮凝性能的关系 ,并通过对两种不同盐基度聚铁溶液的电动电位测定 ,分析了聚铁的絮凝机理。

阳离子型改性淀粉絮凝剂的制备及絮凝性能研究

合成了3种具有不同阳离子化度的阳离子型改性淀粉接枝共聚物絮凝剂ZHYC-n(n=15,40,70),当丙烯酰胺与淀粉的质量比大于2.0以后,再提高接枝单体对淀粉的比例,不能明显提高接枝频率,但能提高接枝侧链相对分子质量。考察了这3种絮凝剂的絮凝性能并与市售阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂CPAM进行了对比。结果表明,絮凝剂ZHYC-n具有优良的絮凝脱浊效果,随阳离子化度增加絮凝效果显著增加;絮凝剂ZHYC-70的絮凝效率比CPAM的高约30倍。阳离子型絮凝剂分子链上的阳离子电荷密度不是影响絮凝效果的惟一主要因素;阳离子型改性淀粉接枝共聚物具有的多支链型结构可以明显提高絮凝剂的絮凝效果。

聚硅酸锌絮凝剂的制备工艺及絮凝性能研究

试验研究了聚硅酸锌絮凝剂的适宜制备条件和提高絮凝性能的适宜条件。以硅酸钠、硫酸锌等为原料制备聚硅酸硫酸锌絮凝剂。结果表明,当SiO2质量分数为2.0%、锌硅摩尔比为1.5、活化时间和熟化时间均为1 h时去浊率最高,分别为99.6%和99.1%;在适宜的絮凝条件,即絮凝剂投加量1.0 mL/L、pH为6.4～10.0、絮凝沉降时间10 min时,去浊率为99.0%,余浊为0.8 FTU;经与聚硅酸铝絮凝剂在余浊、絮体形态、光学电镜照片进行对比,聚硅酸锌絮凝剂性能明显优于聚硅酸铝。

纤维素改性阳离子絮凝剂的制备及其絮凝性能

该文以硝酸铈铵作引发剂,制得纤维素改性阳离子絮凝剂,并探讨了该絮凝剂对高岭土悬浊液及造纸废水的絮凝作用,着重考察了絮凝剂投药量、体系pH值、接枝产率、胺化度对絮凝效果的影响。结果表明:木质纤维改性共聚物是一种阳离子型高分子絮凝剂,对高岭土悬浊液浊度去除率达到71%,对造纸废水色度去除率达到81.2%,浊度去除率达到72.3%。

聚氯硫酸铝铁的制备及絮凝性能研究

以粉煤灰为主要原料制备聚氯硫酸铝铁(PAFCS)新型无机高分子絮凝剂,并对该絮凝剂的X射线衍射图和透射电镜照片进行了分析;同时比较了该絮凝剂和聚合氯化铝(PAC)絮凝剂对模拟水样的净水效果,结果表明该絮凝剂的除浊效果和沉降效果要优于聚合氯化铝(PAC)