淀粉接枝物和聚合硅铝混凝剂处理制浆造纸废水

采用实验室制备的淀粉丙烯酰胺接枝物(GCAS)和聚硅酸硫酸铝(PASS)混凝剂对制浆造纸废水进行处理,考察了pH 值、药剂用量及沉降时间等对COD去除率和透光度的影响,得出了最佳实验条件.实验结果表明:淀粉丙烯酰胺接枝物在pH=2.0左右时处理效果较好,其最佳用量为32 mg/L;聚硅酸硫酸铝在pH=10.0左右时处理效果较好,最佳用量为48 mg/L;采用复合混凝剂时,淀粉丙烯酰胺接枝物和聚硅酸硫酸铝的用量分别为32 mg/L和48 mg/L,pH=8.0～9.0,沉降时间为25 min条件下,COD去除率达85%以上,透光率可达99%.该复合混凝剂既可以有较高COD去除率,又可以避免二次污染,有较好的环保效果.     

制浆废液中有机物资源利用研究

将马尾松KP法制浆过程中产生的废液的浓缩液与甲醛羟甲基化反应的产物,用三聚氰胺树脂进行接枝,制备出一种用于纸浆内添加的新型纸张增强剂.研究了羟甲基化和接枝反应的条件对纸张增强剂的性能及其对纸张物理性能的影响,并优化出反应条件.同时应用红外光谱、扫描电镜考察了纸张增强剂合成机理,证实了改性制浆废液中已经引入了羟甲基,羟甲基化制浆废液与三聚氰胺树脂之间已发生了缩合反应.结果表明,最佳羟甲基化反应条件为:制浆废液质量分数为50%,制浆废液与甲醛的质量比1∶0.2,温度70℃,时间2.5 h,pH值为11.最佳接枝工艺条件为:改性制浆废液质量分数为40%,三聚氰胺用量为改性制浆废液质量的20%,引发剂用量为三聚氰胺质量的5%,接枝反应温度70℃,接枝聚合的pH值为11.在以上条件下,增强剂用量为绝干纸浆的5%时,可使干纸断裂长提高28%,湿纸断裂长达干纸的24%.同时,制浆废液纸张增强剂颜色较深,更适用于对白度要求不高的本色浆产品.     

微波合成淀粉基可生物降解抑尘剂的特性研究

改性后的淀粉与单体A,单体B和高分子聚合物C在微波反应条件下,接枝共聚制得的抑尘剂黏度为4.766 8 m Pa·s,渗透速度保持在0.03 cm/s左右。该抑尘剂具有很好的保湿性和耐高温性能,在室温(20℃)下喷洒100 h后土样仍含有20%的水分,60℃下放置2 h失水率仅为60%。喷洒抑尘剂的土样表面形成的固结层在模拟自然降雨冲刷0.5 h后,仍保持连续完整的形态。XRD,FTIR测试分析表明,单体A,单体B和高分子聚合物C都接枝到改性淀粉上,反应过程发生在淀粉的部分结晶区;喷洒抑尘剂的土壤固结层结构致密,固结层下土壤颗粒发生了凝并。     

镧掺杂氧化锌光催化降解染料废水研究

以醋酸锌和硝酸镧为原料,丙烯酰胺为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,过硫酸铵为引发剂,采用高分子网络凝胶法制备得到掺镧的Zn O纳米粉体。用制备的粉体对甲基橙进行光催化降解实验,考察了掺镧量对其光催化性能的影响。用X射线衍射仪、高分辨率透射电镜、X射线能谱仪、比表面积与孔隙率分析仪等对其进行表征。结果表明,镧的掺入提高了Zn O的光催化活性,镧锌摩尔质量比为0.2%时光催化性能最好,高压汞灯下反应1 h,甲基橙的脱色率为96.5%,相比于未掺杂的Zn O提高了11.5%。     

纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中植物吸收铅和3种酶活性的影响

采用盆栽试验研究了纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中油菜和白菜的生物量、土壤中Pb质量比、油菜和白菜中Pb累积量及土壤中3种酶活性的影响。结果表明:在纳米羟基磷灰石质量比为15g/kg时油菜地上部Pb累积量为最小值2.06 mg/kg,土壤中脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性达到最大值,与空白相比分别提高9.16%、79.2%、64.3%,并且达到了显著性差异(p0.05);在纳米羟基磷灰石质量比为20 g/kg时白菜地上部Pb累积量为最小值5.21 mg/kg,土壤中脲酶、过氧化氢酶活性达到最高值,比空白分别提高93.9%、18.8%,并且达到了显著性差异(p0.05),而蔗糖酶活性达到最大值的质量比为15 g/kg,与空白相比提高75.4%,并且达到了显著性差异(p0.05)。种植油菜土壤中Pb总量与3种酶活性呈现极显著的正相关,而种植白菜的土壤中Pb总量与脲酶和过氧化氢酶呈现极显著的正相关,与蔗糖酶相关性不显著。油菜的生物量、种植土壤中3种酶活性和耐Pb毒性能力明显高于白菜,因此,种植油菜比白菜的修复效果好。     

交联羧甲基木薯淀粉对Pb^2＋的吸附特性研究

通过实验室模拟Pb2 废水,研究了Pb2 初始质量浓度、吸附剂取代度、吸附剂用量、温度、pH值和吸附时间对交联羧甲基木薯淀粉吸附Pb2 的影响.结果表明,淀粉羧甲基取代度越高,交联羧甲基木薯淀粉对Pb2 的吸附能力越强.当Pb2 初始质量浓度为80 mg/L、淀粉用量为4 g/L、取代度为0.526、pH=6、温度为加℃、吸附时间为30 min时,交联羧甲基木薯淀粉对Pb2 的吸附率为78.4%,吸附量为19.6 mg/g,吸附符合朗缪尔的等温吸附线;同时,淀粉解吸附能力良好.研究表明,交联羧甲基木薯淀粉对废水中Pb2 具有良好的吸附能力.     

煤矿防灭火壳聚糖温敏水凝胶的制备及性能研究

为提高凝胶防灭火效果,采用水溶液聚合法制备价格低廉、无毒、易降解的壳聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺水凝胶。研究中和度、交联剂、引发剂、丙烯酰胺、壳聚糖、温度、p H对水凝胶吸水倍率的影响。结果表明:壳聚糖用量的增加会降低凝胶的吸水率,但引入壳聚糖有利于降低水凝胶对p H的敏感度。红外光谱表明壳聚糖与丙烯酸、丙烯酰胺发生很好的聚合反应。水凝胶的动态流变试验表明,5%壳聚糖水凝胶的相变温度为103℃,比较适合煤矿防灭火。     

建筑工地扬尘抑制剂的制备与研究

在实验室合成一种高分子聚合物,运用正交实验法分析确定各因素的最佳配比,并对其抑制工地扬尘和表层的固化性能进行研究。得出结论:木质素磺酸盐与水的质量比为1∶25,引发剂用量为1×10-2mol/L,单体用量为1.4 mol/L,反应温度为50℃,反应时间为2 h的条件下,制得的共聚物在30 h内保水率达50%以上,邵氏硬度达到80 HA以上,适用于建筑工地使用。     

还原菌Staphylococcus sp.修复六价铬污染土壤的中试研究

为探索微生物修复的工程化应用前景,开展六价铬污染土壤的微生物还原修复中试研究。通过采集废弃电镀厂场地污染土壤,筛选出1株具有六价铬还原作用的功能菌Staphylococcus sp.。Staphylococcus sp.对六价铬的耐受质量浓度高于200 mg/L,最适pH值为7,适宜温度为25～35℃。研究发现,当土壤六价铬初始质量比为98.00 mg/kg、水土比(mL∶g)为2∶1、添加肉膏蛋白胨(Luria-Bertani, LB)培养基的条件下,Staphylococcus sp.能在21 d内将六价铬全部还原。在污染土壤的微生物治理中试研究中,污染土壤的用量为200 kg,水土比(mL∶g)为2∶1,且周期性地添加LB培养基。土壤中六价铬初始质量比为65.42 mg/kg,Staphylococcus sp.在6 d内对六价铬的还原率达到92.59%,后续24 d土壤中六价铬质量比在2.97～10.85 mg/kg呈现波动状态。结果表明,污染场地筛选出的土著功能菌Staphylococcus sp.具有潜在的工程应用价值。中试研究确定的相关参数能为后期工程化应用提供技术支撑。     

不同污泥预处理方法对污泥过滤脱水性能的影响

研究了3种污泥预处理方法(表面活性剂处理、碱处理、Fenton处理)对污泥过滤脱水性能的影响。结果表明,对于3种预处理方法,使污泥过滤脱水性能最佳的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的投加质量比为50 mg/g,NaOH质量比为150 mg/g,Fenton试剂Fe~(2+)与H_2O_2的投加比n(Fe~(2+))∶n(H_2O_2)为1.5。3种预处理方法对污泥均有一定破解作用,其中由于Fenton反应的强氧化性,污泥破解率最大,污泥粒径减小了近50%,释放的溶解性COD(SCOD)最高(786.88 mg/L)。Fenton处理后的污泥紧密结合型胞外聚合物(Tightly Bound-Extracellular Polymeric Substances,TB-EPS)及TB-EPS中蛋白质和多聚糖的量减少得最多。此外,还分析了3种预处理方法脱水效率与速率的差异。