基于新型电渗析将高盐废水资源化的研究进展

对传统电渗析、选择性电渗析、倒极电渗析、双极膜电渗析等新型电渗析在处理高盐废水及资源回收方面的应用进行了综述;重点阐述双极膜电渗析的应用与发展,并提出双极膜电渗析存在的局限性及相应解决方案;对高盐废水资源化利用前景进行了展望。

PDADMAC强化絮凝去除腐殖质类天然有机污染物的研究

以不同来源的腐殖质为典型有机污染物,进行了聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)强化絮凝去除溶解性腐殖质的研究和机理讨论.结果表明,复合PDADMAC使絮凝剂投量减少了60%以上,出水DOC和色度的去除率分别增加了60%和90%左右.不同来源腐殖质的负电性对PDADMAC强化絮凝去除腐殖质的影响强于其疏水性的影响.有机阳离子絮凝剂PDADMAC强化絮凝去除溶解性腐殖质的絮凝机理主要表现为专属吸附作用,即在无机高分子絮凝剂PAC水解絮凝的过程中,高正电性的PDADMAC吸附于PAC水解产物的表面上,增强了其吸附电中和与专属吸附作用,从而提高了其对溶解性腐殖质的去除率.

原子力显微镜分析聚二甲基二烯丙基铵盐的吸附和絮凝行为:反离子的影响

通过对聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)改性得到了高分子量的聚二甲基二烯丙基硝酸铵(PDADMANO3)和聚二甲基二烯丙基硫酸铵(PDADMASO4).通过电导率,比浓粘度,原子力显微镜,以及高岭土悬浊液絮凝试验的残余浊度,Zeta电位和絮凝指数,研究了一价阴离子(Cl-,ON3-)和二价阴离子(SO42-)对聚二甲基二烯丙基铵盐(PDADMAX)的溶液性质、吸附的结构与形貌和絮凝性能的影响.结果表明:不同的反离子对PDADMAX的溶液性质、吸附的结构与形貌和絮凝性能有显著影响.PDADMANO3具有更高的絮凝效率和“电中和作用”,而PDADMASO4具有更宽的最佳絮凝范围和更大的絮体粒径,及更强的“吸附架桥作用”.特别对于聚电解质的吸附和絮凝机理的研究,单个高分子的原子力显微镜图象是一种非常有效地分析方法.

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10NTU)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(200NTU)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(>1000NTU)为单颗粒表面(Monomer)部分吸附覆盖及其"吸附架桥"絮凝模型.

阳离子聚电解质强化絮凝去除有机污染物的化学成因

强化絮凝工艺已在去除有机污染物的水处理工艺中得到较好应用,但其作用机理一直未能得到明晰的结论,而且阳离子聚电解质强化絮凝具有“高效性”和“专属性”的问题也无法回答。近年来由于分子环境科学及先进化学分析手段的应用,基于不同絮凝化学成因的强化絮凝技术研究已成为环境水化学和水污染控制技术领域的研究热点。本文综述了国际上近年提出的专属吸附絮凝、聚电解质络合絮凝和胶束吸附絮凝等强化絮凝技术化学成因的研究现状,并对今后的研究提出了展望。

不同含量硫酸根和硝酸根作为反离子对聚二甲基二烯丙基铵盐絮凝性能的影响

在实验室烧杯实验中,通过利用光散射监控技术,以及测定絮凝后上清液的残余浊度和Zeta电位,研究了硫酸根和硝酸根聚二甲基二烯丙基铵盐聚电解质(PDADMAX)的絮凝性能.以不同浊度的高岭土悬浊液为目标物,详细地讨论了反离子中不同含量的SO42-或NO3-对絮凝效能的影响.为了进一步阐明PDADMAX的絮凝机理,用原子力显微镜(AFM)和比浓粘度表征了反离子对PDADMAX溶液性质和吸附形貌的影响.实验结果表明:反离子明显影响了PDADMAX的絮凝性能.含有NO3-的PDADMAX具有更强的“电中和作用”和更高的絮凝效率,而含有SO24-的PDADMAX具有更高的“吸附架桥作用”既更宽的最佳絮凝剂投量范围、更大的絮体.不同的SO42-或NO3-含量的PDADMAX絮凝剂的絮凝效率不同,其中都在含量20%时效果最好.而且在高浊度条件下,SO42-或NO3-对PDADMAX的絮凝效果有更明显地增强.

二甲基二烯丙基氯化铵的合成及絮凝效果研究

采用微波辐射和固体NaOH联用的选择性加热方法,在低温下(<5℃)合成二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC).研究了微波辐射、超声辐射和固体NaOH溶解内加热对其化学反应过程的影响.结果表明,生成叔胺的反应时间缩短为7min,产率增加了25%.以DADMAC作单体,聚合得到聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)的特性粘度为2.7,絮凝效果大大提高.

阳离子聚电解质强化絮凝去除活性染料的研究

选用三种活性染料分别配成模拟染料废水,用阳离子聚电解质(PDADMAC)强化絮凝去除活性染料.结果表明,PDADMAC去除活性染料的机理为聚电解质络合絮凝.PDADMAC的阳离子度高,分子量低,疏水性大,脱色去除效果较好.而且,活性染料的脱色去除率随活性染料色度的深浅而不同,表现为活性黑K-BG>活性艳红K-2BP>活性嫩黄K-6G.

高分子量聚丙烯酰胺的合成及絮凝效果研究

通过研究影响聚丙烯酰胺聚合的因素 ,使用防交联剂、缓聚剂等助剂 ,合成了分子量大于 2 0 0 0万的高分子量的聚丙烯酰胺 .

改性沉积物除藻对水质改善的效果研究

通过生态模拟箱(1m×1m×1m)模拟天然湖泊环境,研究了改性沉积物的除藻效果和对水质的改善作用.改性沉积物除藻后,测定和分析了除藻箱体和不除藻箱体内的叶绿素、浊度、DO、TN、TP、DIN、DIP等水质指标.在改性沉积物投量为43mg·L-1时,4h除藻率可达到85%以上.除藻2d后,水体中叶绿素和浊度降低90%,总氮、总磷分别降低70%、80%,这些指标在15d的连续监测期间变化不大.除藻后2箱体中DO都有不同程度的下降,但除藻箱体中DO明显高于不除藻箱体.并且在此实验期间,除藻箱体DIN降低,DIP稳定在较低水平,而不除藻箱体中DIN与DIP均有明显升高.说明改性沉积物除藻能有效减缓水体的厌氧情况,在短期内能抑制营养盐的释放.以上结果表明了改性沉积物在除藻的同时能有效改善水质,可用于水源地的水质保护.

于桥水库秋季浮游植物群落结构与水质因子的关系

针对于桥水库秋季藻类大量爆发引发的富营养化所导致的供水安全问题,研究了浮游植物群落结构与水质因子的关系,找出影响浮游植物群落结构的主要水质因子和富营养化的主控因子。结果显示,2009年秋季于桥水库共有浮游植物110种,隶属于7门52属,平均丰度为3.46×105个/L,优势种为弯形尖头藻、圆柱鱼腥藻、双头针杆藻、尖针杆藻;于桥水库水质总体处于中营养状态;浮游植物物种丰富度、丰度受水质变化影响较大,DO、pH、透明度是影响浮游植物群落结构的主要水质因子,磷是富营养化的主控因子。在现有的富营养化状况下,通过调控主要水质因子,控制群落结构,可以防止水华大规模爆发,确保水质安全。

Fenton-絮凝法预处理化工综合废水的研究

以化工综合废水为研究对象,采用Fenton-絮凝法对某化工园区综合废水进行研究。考察了Fenton反应时间、初始pH值、H2O2投加量、Fe2+投加量、絮凝初始pH值以及絮凝剂投加量等因素对处理水质的影响。在Fenton反应时间为60 min,初始pH值为3.5,H2O2及FeSO4.7H2O投加量分别为6.5 mmol/L及600 mg/L,絮凝初始pH值为6.5,PAM投加量为0.9 mg/L的条件下,原水CODCr、浊度和色度去除率分别达到78.86%、96.64%和98.65%,m(BOD5)/m(CODCr)由原水的0.18左右提高到0.5以上,可生化性明显提高。

氯化镧改性黏土固化湖泊底泥中磷的研究

用氯化镧对14种黏土进行改性并研究了这些改性黏土固化磷的效果．研究了pH对改性高岭土磷吸附率和镧离子溶出的影响．结果表明，通过氯化镧改性，不同黏土的磷固定率由改性前的3％-14％提高到改性后的52％-95％,氯化镧改性高岭土在pH为5时，达到磷吸附率的最大值94．85％，并在pH值4—8范围内，保持较高的磷吸附率（〉80％）,在pH〉6．5的范围，La^3＋溶出浓度低于0．0178mg/L.

秸秆直燃发电系统的生命周期评价

以装机容量25MW的生物质秸秆直燃发电系统为评价对象,进行生命周期评价。结果表明,秸秆直燃发电1万kWh,可吸收CO22502.87kg,向环境排放SO237.39kg,NOx90.37kg,与燃煤发电相比,虽然氮氧化物的排放量有所增加,但减少了温室气体及硫氧化物的排放,污染物的排放主要发生在秸秆燃烧阶段。每发电1万kWh消耗能量15340.2MJ,秸秆预处理阶段是能量消耗的主要阶段,须要输入能量13830.5MJ。秸秆直燃发电过程对环境影响的总负荷为35.18人当量。在此过程中,烟尘居环境影响总负荷的首位。

活性炭纤维载体生物膜法处理洗车废水研究

为了实现洗车废水的循环使用，进行了以聚丙烯腈基活性炭纤维（PAN—ACF）为生物膜载体处理洗车废水的实验研究。以LAS、COD和NH3-N等指标考察了活性炭纤维生物膜反应器对洗车废水的处理效果。结果表明：在常温下、pH=6．5～7，当进水流量在30mL／min时，反应器达到最佳运行参数，活性炭纤维载体生物膜法对LAS、COD和NH3-N等的去除率分别达到了97％、80％和60％。出水水质完全达到《生活杂用水水质标准》（CJ／T48-99）中洗车用水主要水质指标的规定。此外，实验表明PAN—ACF作为生物膜载体具有很好的生物亲和性和再生性。

纳米Fe_3O_4磁性粒子的制备及吸附性能研究

采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性粒子。应用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等对纳米磁性粒子的粒径、结构、形貌、磁性能进行了表征,进行了磁分离沉降性能和腐殖酸吸附去除实验研究。结果表明:在未添加任何分散剂的条件下,制得的纳米Fe3O4磁性粒子主要呈球状,平均粒径约11 nm,为典型的反尖晶石结构;饱和磁化强度、矫顽力和剩余磁化强度分别为73.10 emu/g、159.2 A/m和0.41 emu/g;磁分离沉降速度为重力场的50倍;纳米Fe3O4磁性粒子对腐殖酸的吸附符合Langmuir型吸附等温线。

活性炭电极改性及电吸附除盐性能研究

以m(果壳活性炭)∶m(酚醛树脂)∶m(乌洛托品)∶m(石墨粉)=70∶29∶0.5∶0.5制得活性炭电极,采用比表面积及孔径分析仪(BET)、X射线衍射分析仪(XRD)、电化学工作站分析电极的表面性质、孔径分布及电化学性能。结果表明:在电吸附过程中,经过物理化学改性后的活性炭电极对NaCl的单位吸附量达到7.14 mg/g,物理改性电极的单位吸附量为5.86 mg/g,相比高出21.84%。经拟合均符合伪二级动力学方程。通过物理化学法改性的活性炭电极具有更好的电吸附性能和优良的重复利用性。

北京市秸秆资源潜力及利用状况分析

从北京市秸秆资源量及分布入手,分析秸秆资源的可利用量以及秸秆资源的利用现状,以期为探索北京农村生物质能源的利用方式,进一步优化农村的能源结构提供指导依据。

环保型水处理药剂应用现状及发展趋势

分析我国水处理药剂发展面临的机遇,阐述环保型水处理药剂的应用现状,认为水处理药剂在混凝理论不断创新的坚实基础上,将向绿色水处理药剂、多元复合水处理药剂和纳米材料、微生物絮凝剂等新型高效水处理药剂的方向高速发展。

电吸附对卤族阴离子的吸附性能研究

分别以物理法和物理化学法对活性炭电极改性进行电吸附实验。采用BET、SEM和FT-IR对电极结构及表面性质进行表征,不仅考察了不同改性方法的电极对卤族阴离子(Cl-、F-、Br-及I-)的吸附性能。并对活性炭电极吸附过程进行动力学分析。结果表明,活性炭电极经物理改性后对NaCl、NaF、NaBr及NaI的单位吸附量分别为5.86、7.29、6.73、20.81 mg/g;经过物理化学改性后电极对4种盐单位吸附量分别达到7.14、9.1、12.02、17.48 mg/g。经拟合吸附过程均符合伪二级动力学方程。在电吸附过程中,2种改性方法增强了活性炭电极对卤族阴离子(Cl-、F-、Br-及I-)的吸附。