微生物絮凝剂MNb-1絮凝效果的影响因素研究

从受污染的河畔污泥中筛选出一株具有絮凝活性的微生物絮凝剂产生菌,用该菌产生的微生物絮凝剂(代号MNb-1)对高岭土悬浮液进行絮凝,主要考察高岭土悬浮液的初始pH、絮凝剂MNb-1的投加量、金属离子助凝剂等3个因素对絮凝效果的影响。实验表明:高岭土悬浮液的初始pH对絮凝效果影响不是很明显,而絮凝剂MNb-1的投加量、金属离子助凝剂剂量对絮凝效果有很大的影响。絮凝剂MNb-1对高岭土悬浮液的最佳絮凝率可达到92.1%。     

纤维素-丝胶全降解绿色絮凝材料制备及其混凝性能评价

通过戊二醛化学改性交联竹浆纤维素和丝胶蛋白,并通过改变反应温度、pH、时间、戊二醛的用量比和丝胶的用量比来控制反应条件,制备出纤维素-丝胶全降解绿色絮凝材料(Bamboo pulp cellulose-g-silk sericin,BPCg-SS)。采用傅立叶红外吸收光谱(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和Zeta电位分析仪对最优BPC-g-SS产品进行表征分析,并进一步用BPC-g-SS对高岭土模拟废水进行了混凝研究。结果表明:在反应温度37℃、反应pH值为4.5、反应时间8h、戊二醛用量0.4g、丝胶用量1.2g条件下得到最优产品;该BPC-g-SS的混凝效果随废水pH值、絮凝剂和助凝剂用量有较大变化;采用最优产品对高岭土模拟废水和实际工业印染废水进行混凝处理,CaCl_2用量0.4mg/mL、pH值为4,高岭土废水平均浊度去除率可达98.4%,印染废水平均浊度去除率达到95.3%,印染废水COD去除率达到97.0%。在土壤提取液中90d后,BPC-g-SS的降解率达到92.8%。     

阳离子木聚糖聚合物对黏土悬浮液的絮凝效果

对具有不同电荷密度和分子质量的阳离子木聚糖聚合物用于高岭土和膨润土悬浮液的絮凝效果进行了研究。结果表明,阳离子木聚糖聚合物在高岭土和膨润土颗粒表面均能发生吸附行为,且符合Langmuir等温吸附模型,属于物理吸附。吸附木聚糖聚合物后,高岭土和膨润土颗粒表面电荷密度均有明显变化,但变化规律有所差异。聚合物的絮凝效果与其在颗粒表面的吸附量具有直接关系。高电荷密度的聚合物对膨润土的絮凝效果比对高岭土的絮凝效果更好。     

基于分形理论的有机高分子絮凝

在改性天然高分子絮凝剂（CSAX）处理同时含Cu^2＋和高岭土的悬浊液的废水絮凝实验中,显微镜照片研究显示絮凝体的表面和内部具有高度不规则性,絮凝体的形成过程具有分形特征.通过实验研究絮凝体的特性和分形维数之间的关系,分析了絮凝体的分形特征,在原水浊度为100 NTU,pH值为5.0,Cu^2＋的浓度为25 mg/L,CSAX的投加量为30 mg/L的条件下,CSAX的絮凝效果最好,形成絮凝体的分形维数为2.0.证明可以通过监测絮凝体的分形维数来控制絮凝过程.     

污水处理用改性纤维素的制备、表征及其絮凝、吸附与杀菌性能研究

从甲基纤维素(MC)出发,以戊二醛作为交联剂化学交联甲基纤维素和氨基硫脲,制得了氨基硫脲接枝的纤维素衍生物(MC-g-TSC).通过FT-IR、1 HNMR、E-SEM、EDS和TGA对产物进行了表征,并对产物的吸附、絮凝和杀菌性能进行了探究.结果表明,成功制备的MC-g-TSC最佳接枝率为63.4％,产物对Cr6+的吸附效果显著,符合准二级吸附动力学模型,具有一定的可再生和循环使用的应用前景.产物对朱家桥污水处理厂污水絮凝性能良好,浊度去除率可高达95.5％,最低残余浊度约为5.2 NTU,已经接近国家饮用水水源水质标准(3 NTU).产物对大肠杆菌(E)和金黄色葡萄球菌(S)有明显的抑制作用,MC-g-TSC用量为60 mg/mL时,4 h时对大肠杆菌的最高杀菌率为99.7％,5 h时对金黄色葡萄球菌的最高杀菌率为97％.     

非缓释高分子季铵盐型抗菌材料的制备

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的偶联,将水溶性聚乙烯亚胺(PEI)接枝在纳米SiO2表面,随后分别用1-溴已烷和碘甲烷对接枝的PEI进行N-烷基化修饰,使PEI中的部分氨基转变成季铵盐,得到水不溶性MQAS/SiO2微粒.抗菌检测表明,接枝的PEI分子量越大,MQAS/SiO2微粒的抗菌效果越好.MQAS/SiO2微粒经甲基化修饰后,季铵盐含量由0.96%增加到3.37%,其抗菌性能显著增强.对MQAS/SiO2微粒进行多次彻底洗涤,其抗菌性能并没有下降.     

纤维素基絮凝-脱色复合功能材料制备及其处理染料溶液效果评价

在聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)改性膨润土(Bentonite)中加入竹浆纤维素(Bamboo pulp cellulose,BPC),通过自由基聚合制备纤维素基絮凝-脱色复合功能材料(BPC-g-PAM-bent),将其应用于染料溶液和实际印染废水的絮凝脱色处理,同时采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和Zeta电位仪等表征BPC-g-PAM-bent产品的结构与性能。结果表明:BPC与PAM的自由基共聚反应引入了酰胺基团(-CONH-),使得PAM通过醚键与纤维素骨架连接;BPC-g-PAM-bent产品在pH 2~12范围内始终呈现出负电性,且负电性随着pH增大而增强。BPC-g-PAM-bent产品的絮凝-脱色效果与改性时间、反应时间、PAM用量、Bentonite用量和引发剂用量有较大关联,优化条件下产品对酸性橙2、碱性红46、活性蓝19染料溶液的去除率分别可达98.5%、99.0%、99.9%,对实际印染废水的色度去除率为97.4%,浊度去除率为98.3%,CODCr去除率为87.1%。     

多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺二次功能化表面改性超高分子量聚乙烯纤维

为提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度,采用多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺(PEI)二次功能化对UHMWPE纤维进行表面改性,并通过FTIR、XPS、SEM和单丝拔出实验等方法分析改性前后UHMWPE纤维的表面特征及UHMWPE/环氧树脂复合材料的界面剪切破坏情况.结果表明:经过多巴胺涂覆和PEI二次功能化后的纤维表面产生羟基和氨基等活性官能团;改性后的纤维表面粗糙度增加;改性前后纤维力学性能基本不变;改性后的UHMWPE纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度有所增加,当PEI质量浓度为5 mg/m L时,PEI二次功能化后的UHMWPE纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度为1.185 MPa,与未改性UHMWPE纤维复合材料相比,提高了65.27%.     

MDFFA复配体系的絮凝性能及机理初探

考察了MD膜剂(MDFFA)与十烷双铵(DMB)、十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)、氟碳表面活性剂( FC-4)复配体系的絮凝性能,并通过 Zeta电位的分析初步探讨了其絮凝作用机理。结果表明,二价阳离子(MDFFA,DMB)对膨润土悬浮液的絮凝性能较好,MDFFA和 FC-4复配具有协同作用;10% FC-4,90%DMB及10%CTAB体系絮凝性能最好。对膨润土原油乳状液的絮凝性能依次为 CTAB> DMB> MDFFA> FC-4;90% FC-4,70%DMB及 90%CTAB絮凝效果最好。FC-4和 CTAB及其复配体系主要作用机理为电中和作用,MDFFA 和 DMB及 DMB/MDFFA体系主要作用机理为压缩双电层。     

Bacillus subtilis ZJUTZY产γ-聚谷氨酸的分子量分布及其絮凝特性研究

利用自行筛选获得的一株产γ-聚谷氨酸枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis ZJUTZY,制备了γ-聚谷氨酸(γ-PGA)样品.考察了其分子量分布和对Ca(OH)2的絮凝活性,结果显示,该菌所产γ-PGA的分子量分布范围为40～110 kDa,其最佳絮凝条件为:γ-PGA添加浓度为0.08 g/L,絮凝体系的pH为6.0,适宜温度为40 ℃.添加Mg2+,Ca2+,K+能促进其絮凝活性,而添加Fe3+,Co2+,Mn2+则对絮凝活性有抑制作用.Bacillus subtilis ZJUTZY产γ-PGA的最高絮凝率可达46.99%.     

阳离子型天然高分子絮凝剂的合成及絮凝性能

研究了合成淀粉接枝二甲基二烯丙基氯化铵 (DMDAAC)阳离子天然高分子絮凝剂的方法。考察了不同的氧化 还原引发体系并确定了合成的最佳工艺条件 :m(淀粉 ) :m (DMDAAC)为 1∶4 ;单体总浓度为 35 % ;引发剂浓度为 0 .8mmol/L ;pH值 2～ 3;反应温度 5 0℃ ;反应时间 6h。并对制得的产物进行了絮凝性能实验 ,结果表明该产物具有良好絮凝性能     

微生物絮凝剂的物化特性研究

由絮凝剂产生菌MB6-3分泌的胞外高分子物质制得的微生物絮凝剂MBF6-3含大量的—OH-及—COO-基团,多糖含量占88.7%;在温度为20—70℃时絮凝率大于90.0%,具有良好的热稳定性,pH=6—9.5时,MBF6-3对高岭土悬液的絮凝率大于80%,在絮凝过程中不改变胶体的亲水性能;Zeta电位的测定分析表明,MB6-3在弱酸性水中荷负电,在絮凝过程中可改变胶体颗粒的表面电位。MBF6-3对高岭土悬浮液、石化废水、啤酒废水的絮凝率分别在97.0%、90.0%和83.0%以上。     

γ-聚谷氨酸的絮凝活性研究

利用枯草芽孢杆菌通过发酵生产得到γ-聚谷氨酸,再经过提取纯化得到纯品。γ-聚谷氨酸作为一种新型的微生物絮凝剂,具有用量少、无污染等优点。通过研究表明,最佳絮凝介质为1 g/L的高岭土溶液,γ-聚谷氨酸的浓度为0.2 g/L时絮凝活性最好,最佳絮凝条件为自然pH值和室温,最佳的助凝离子是Cu2＋,当Cu2＋的浓度为0.2 mol/L时助凝效果最好,此外γ-PGA比聚丙烯酰胺具有更好的絮凝活性,对花园土的絮凝率能达到32.1%。     

废润滑油絮凝-减压蒸馏再生工艺研究

对废润滑油再生工艺进行研究,分别考察了不同絮凝条件下自制絮凝剂对废润滑油透光率的影响,以及不同真空度下减压蒸馏对废油出油率、油渣量、不凝性气体量、汽油和水量的影响。结果表明:在絮凝剂添加体积比3%、絮凝反应温度80℃、絮凝反应时间30 min、沉降温度70℃和沉降时间12 h的絮凝条件下,油品的透光率约为60%。对该絮凝条件下处理的废润滑油进行减压蒸馏再生,结合油品密度、色度的检测,发现减压蒸馏的真空度越高,废润滑油的再生越完全且色度变浅,在真空度-99 kPa下,出油率达到95%以上,再生油的密度为0.892 4 g/mL,色度值为5#标准比色液。     

光聚合壳聚糖基絮凝剂及其絮凝性能

壳聚糖是一种天然碱性氨基多糖物质,其分子上分布着许多功能性的氨基和羟基,使其能成为潜在的高效絮凝剂。采用紫外光引发壳聚糖(CS)与丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)接枝共聚制备P(CS-AD)絮凝剂,探讨了单体浓度、壳聚糖百分比、阳离子度、光引发剂浓度、光照时间对P(CS-AD)的特性粘度的影响,确定了合成的优化条件:单体浓度为30%~40%、壳聚糖百分比为10%~20%、阳离子度为30%~40%、光引发剂浓度为0.3%~0.5%、光照时间为120 min,优化后的制备的P(CS-AD)的特性粘度最高可达1865 mg/L。同时,采用红外光谱、扫描电镜(SEM)、差热热重分析(TG-DTA)对其进行表征。采用模拟硅藻土水样验证其絮凝性能,试验结果表明:P(CS-AD)的絮凝性能显著优于市售聚丙烯酰胺(PAM)。     

壳聚糖与皂土复配对莲子心药液絮凝效果影响

在最佳实验温度下,以絮凝率和絮体分形维数为表征,研究壳聚糖与皂土复配对莲子心水提液絮凝效果的影响.温度实验表明:随着温度的升高,絮凝率先升高后降低.在实验温度为38℃时,絮凝率最高,絮凝率为84%.絮凝率对比实验表明:壳聚糖与皂土复配能有效地提高絮凝率,降低成本.当4 m L(0.690 g/L)壳聚糖复配4 m L(7.407 g/L)皂土时絮凝率最高,为93%,比只加壳聚糖实验絮凝率高9%.实验中,必须先投加皂土,再投加壳聚糖,否则药液会更加浑浊.对分形维数分析可以得出:壳聚糖与皂土复配能有效地提高絮体的分形维数,改善絮体的性质.当4 m L(0.690 g/L)壳聚糖复配4 m L(7.407 g/L)皂土时分形维数最高,为1.936,比只加壳聚糖实验分形维数提高了0.484.实验结果表明:壳聚糖与皂土复配絮凝方式优于只加壳聚糖单因素絮凝方式.     

PDMS对PEI/TMC复合纳滤膜结构和性能的影响

以亲水改性后的聚四氟乙烯(PTFE)平板膜作基膜,正己烷为油相溶剂,聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相单体和油相单体,聚二甲基硅氧烷(PDMS)作油相的添加剂,采用界面聚合方法制得PEI/TMC复合纳滤膜。通过优化制备条件,制得高通量、性能良好的PEI/TMC复合纳滤膜。结果表明:随着油相添加剂PDMS的加入,PEI/TMC复合纳滤膜表面变得光滑且疏松,使得PEI/TMC复合纳滤膜的通量大幅度增加。当PDMS的浓度为0.4 wt%时,PEI/TMC复合纳滤膜同时具有较高的水通量和截留率;当PEI的浓度为1.0 wt%,TMC浓度为0.6 wt%,PDMS的浓度为0.4 wt%,热处理温度为70℃,热处理时间为10 min时,PEI/TMC复合纳滤膜对MgSO_4溶液的截留率达到了86.6%,水通量为12.8 L/(m~2·h),对不同的盐溶液按截留率从大到小依次为MgSO_4(86.6%)、MgCl_2(83.6%)、Na_2SO_4(77.7%)、NaCl(48.8%)。     

抗菌聚酰胺复合纳滤膜的制备及表征

为了提高复合膜的抗菌性能,以聚砜超滤膜为基膜,以超支化聚乙烯亚胺(PEI)为水相单体,以均苯三甲酰氯(TMC)为有机相单体,制备出PEI/TMC抗菌性聚酰胺复合纳滤膜,并探究复合膜渗透性能和抗菌性能。结果显示:当PEI质量分数为2%、TMC质量分数0.1%、反应时间为5 min时,在1.5 MPa、25℃的条件下过滤0.1%的MgSO_4溶液,得到的膜渗透选择性能最佳,此时通量为55 L/(m~2·h),截留率为95%;以革兰氏阴性菌大肠杆菌以及革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌为细菌模型,采用接触振荡法进行测试,证明了PEI/TMC相比于传统的商品聚酰胺复合膜,具有非常好的抗菌性,对于浓度为10~3CFU/mL左右的细菌,抑菌率可达到70%～95%。     

基于Fe_3O_4-PEI纳米粒子构建葡萄糖传感器的研究

采用共沉淀法制备核层为四氧化三铁(Fe3O4)壳层为聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)的磁性复合纳米粒子Fe3O4-PEI.扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征结果显示,制备的磁性复合纳米粒子Fe3O4-PEI粒径均匀,直径约为25 nm.通过振动样品磁强计比较Fe3O4-PEI和Fe3O4纳米粒子的磁滞回线,结果表明,经PEI包覆后复合纳米粒子饱和磁化值为38.2 emu/g,仍具有较好的磁性.热重分析表明,包覆在Fe3O4纳米粒子表面的PEI质量分数约为23.26%.通过静电作用,实现了Fe3O4-PEI复合纳米粒子对葡萄糖氧化酶的负载,以铂电极为基底电极,制备了Fe3O4-PEI-GOx/Pt葡萄糖传感器.在最优测试条件下,该修饰电极对葡萄糖表现出优异的电化学催化性能,具有灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性好的特点.     

阳离子型天然高分子絮凝剂的合成及絮凝性能

研究了合成淀粉接枝二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）阳离子天然高分子絮凝剂的方法，考察了不同的氧化-还原引发体系并确定了合成的最佳工艺条件；m(淀粉）；m(DMDAAC)为1：4；单体总浓度为35%；引发剂浓度为0.8mmol/L;pH值2-3；反应温度50℃；反应时间6h；并对制得的产物进行了邕凝性能实验，结果表明该产物具有良好絮凝性能。