聚硅酸氯化铁锆混凝剂的制备及性能研究

为解决微污染水体中无机、有机污染物问题,开发绿色安全的混凝剂,以硅酸钠、氯化铁、氯化锆为原料制备聚硅酸氯化铁锆。选取高岭土和黄腐酸(FA)分别模拟微污染水体中无机和有机污染物,采用单因素法探究混凝剂的最佳制备条件和混凝条件。实验结果表明：在n(Fe)/n(Zr)为0.3、n(Fe+Zr)/n(Si)为1.0、碱化度为0.3的条件下聚硅酸氯化铁锆性能最好;在水样pH为7～8、投加量为2.5 mL/L、水样温度为15～20℃的条件下聚硅酸氯化铁锆效率最高,浊度和UV₂₅₄去除率分别为98.81%和83.58%。采用SEM、FTIR、XRD进行结构表征,可知聚硅酸氯化铁锆是聚硅酸和Fe³⁺、Zr⁴⁺络合成一种无特征衍射峰的无定型聚合物。     

三乙醇胺改性羟丙基瓜胶溶液流变性能

以三乙醇胺改性羟丙基瓜胶为稠化剂,三异丙醇胺/乳酸/丙三醇有机锆为交联剂,获得了交联凝胶。研究了交联凝胶流变性能及改性羟丙基瓜胶溶液交联过程流变性能,获得了黏度和黏弹性模量随时间的变化关系,考察了温度对交联过程的影响;并首次应用核磁共振成像分析仪研究了静态交联过程溶液性能,获得了弛豫时间随时间的变化关系。结果表明,交联凝胶具有明显的黏弹性和触变性,携砂性能良好;三乙醇胺改性羟丙基瓜胶溶液交联过程中黏度及黏弹性模量随时间的变化曲线可用4-参数交联过程流变动力学模型描述; 4-参数静态交联过程动力学方程能较好地描述静态交联过程中弛豫时间随时间的变化关系,模型参数具有明确的物理意义。     

三乙醇胺改性羟丙基瓜胶溶液流变性能

以三乙醇胺改性羟丙基瓜胶为稠化剂,三异丙醇胺/乳酸/丙三醇有机锆为交联剂,获得了交联凝胶。研究了交联凝胶流变性能及改性羟丙基瓜胶溶液交联过程流变性能,获得了黏度和黏弹性模量随时间的变化关系,考察了温度对交联过程的影响;并首次应用核磁共振成像分析仪研究了静态交联过程溶液性能,获得了弛豫时间随时间的变化关系。结果表明,交联凝胶具有明显的黏弹性和触变性,携砂性能良好;三乙醇胺改性羟丙基瓜胶溶液交联过程中黏度及黏弹性模量随时间的变化曲线可用4-参数交联过程流变动力学模型描述; 4-参数静态交联过程动力学方程能较好地描述静态交联过程中弛豫时间随时间的变化关系,模型参数具有明确的物理意义。      

腐植酸在水处理过程中的定量分析及其与消毒副产物的关系

将同一条河流提取的腐植酸（HA）、黄腐酸（FA）、天然有机质（NOM,主要成分为腐植酸）作为腐植酸标准物质,在相同条件下对其进行水处理流程的模拟试验。采用荧光分析法对不同工艺阶段前后的腐植酸标准物质进行定量分析,对比了3种腐植酸标准物质与消毒副产物的转换关系,研究了其结构特性对水处理工艺的影响。利用荧光分析定量技术阐释了3种腐植酸标准物质在整个水处理工艺流程中对消毒副产物的贡献。采用荧光分析法,发现腐植酸标准物质在消毒过程中其荧光定量的质量浓度与消毒副产物生成量具有较好的相关性,表明腐植酸标准物质荧光基团参与了消毒反应。腐植酸标准物质的结构特性差异影响了其在不同水处理工艺流程的处理效果,尤其是混凝和消毒工艺阶段。     

十二叔胺改性瓜尔胶交联过程的流变性质

为提高瓜尔胶交联凝胶的强度和流变性能,用十二叔胺和环氧氯丙烷对羟丙基瓜尔胶进行疏水改性,制得羟丙基瓜尔胶衍生物(DA-HPG)。用有机锆交联剂与改性前后的瓜尔胶交联,研究了基液质量分数、p H值、温度、剪切速率对交联过程的影响。结果表明,在实验范围内,剪切交联过程的稳态黏度随基液质量分数增大、温度升高、pH值增大、剪切速率减小而增大;0.3%DA-HPG适宜的交联条件为基液pH=10.8数11.0、温度30℃、0.2%交联剂加量。流变动力学模型可较好地描述交联过程。对改性前后的0.3%的瓜尔胶溶液及交联凝胶进行流变学测试,改性后体系的黏弹性、黏温性均有大幅提升,分子分解温度提高,结构更加稳定。图11表5参19