壳聚糖改性高岭土去除水中常见藻类的试验研究

采用壳聚糖改性高岭土去除水中常见藻类。结果表明:在沉降时间为3h、壳聚糖与高岭土的质量比为1∶20、高岭土投加量为20mg/L时,壳聚糖改性高岭土除藻效果最好,叶绿素a、藻细胞去除率分别达到97%、79%;壳聚糖改性高岭土除藻能力显著提高,沉降时间为10min时,藻细胞、叶绿素a去除率分别可达到67%、82%,沉降速率较快。     

改性壳聚糖复合凹凸棒土絮凝油漆废水

将壳聚糖、阳离子淀粉和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)进行三元接枝共聚,制备了三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS),通过红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征.并且将三元接枝改性壳聚糖与凹凸棒土进行优化复配,对油漆废水进行了絮凝实验,得出了当pH=12,沉降时间为20 min,复合絮凝剂投加量为0.2 g,三元接枝共聚物:凹凸棒土=1:10时,该复合絮凝剂对油漆去除率最佳能够达到89.3%,并且絮凝效果好,是一种新型绿色环保的有机-无机复合絮凝剂.     

微波辅助改性壳聚糖的制备及其絮凝性能

以壳聚糖、阳离子醚化剂二甲基二烯丙基氯化铵为原材料,采用微波辐射的方法,制备了壳聚糖接枝共聚物（壳聚糖-二甲基二烯丙基氯化铵）,并通过红外光谱分析对改性壳聚糖进行了表征。以接枝率为标准,确定改性壳聚糖的最佳反应条件,并以高岭土悬浊液和实际生活污水作为处理对象,测定了改性壳聚糖的絮凝性能。结果表明,壳聚糖接枝共聚物的最佳制备条件是微波反应温度55℃,反应时间20 min,壳聚糖0.5 g,微波功率270 W,阳离子醚化剂的浓度20%,在此条件下,合成的改性壳聚糖的接枝率为80%。红外光谱分析结果显示,已成功地合成了壳聚糖-二甲基二烯丙基氯化铵接枝共聚物。在絮凝实验中,壳聚糖接枝共聚物的去浊率最高达到91%,COD去除率最高达到77%。其结果表明,壳聚糖接枝共聚物的絮凝性能明显高于原料壳聚糖。     

改性壳聚糖-凹凸棒石复合絮凝剂絮凝采收小球藻

用3-氯-2-羟丙基氯化铵(CTA)季铵化改性壳聚糖(CTS),制备了季铵化改性壳聚糖(CTS-CTA);将壳聚糖(CTS)、阳离子淀粉(CS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)进行三元接枝共聚,制备了三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS)。并且比较了壳聚糖(CTS)、季铵化改性壳聚糖(CTS-CTA)、三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS)对小球藻的絮凝效果,选择三元接枝改性壳聚糖与凹凸棒石进行复配,确定了最佳絮凝条件为:pH=8,絮凝剂与凹凸棒石的比例为1:14,沉降时间为20 min,絮凝剂投加量为0.4 g。在该条件下进行了重复实验,得出小球藻的絮凝率为98.8 %,并且絮体紧密、沉降速度快,不需要再次分离,具有很好的应用前景。     

壳聚糖改性红壤去除铜绿微囊藻

研究了聚合氯化铝铁和壳聚糖改性对高岭土、海泡石和红壤去除水中铜绿微囊藻效果的影响。结果表明,壳聚糖改性的红壤对铜绿微囊藻的去除效果最好,其生成絮体密实度大,抗扰动能力强。当改性红壤的投加量为50 mg/L时,叶绿素a和铜绿微囊藻去除率分别达到98.0%、95.1%。该絮凝剂适应性好,在pH为3.0~6.0的范围内对铜绿微囊藻均可取得很好的去除效果,对叶绿素a和浊度的去除率可达90%以上。壳聚糖通过包裹红壤颗粒,借助壳聚糖的粘结架桥和电中和能力,大幅度提高了红壤的絮凝性能。该絮凝剂处理富藻水,具有絮凝效果明显、絮体密实度大、投加量少、绿色环保、经济等优点,在工程上具有较大的实用价值。     

铁改性氧化石墨烯壳聚糖对重金属的去除效果

为揭示改性方式对复合材料去除重金属离子的影响,利用浸渍蒸发法和共沉淀法制备铁改性氧化石墨烯壳聚糖复合微球,分别命名为Fe-GOCS和Fe@GOCS。通过批实验,对比分析其在不同水环境(pH=3、7和11)下对As(Ⅴ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的去除效果,并结合FTIR、XRD、SEM和BET表征技术揭示去除机理。结果表明,随pH增加,Fe-GOCS和Fe@GOCS对As(Ⅴ)的去除率(r_e)呈不同的变化趋势,前者先增加后降低,pH=7时最高r_e为56.74%,而后者则逐渐降低,pH=3时r_e最大,为87.99%。表征结果证实2种材料对As(Ⅴ)的去除均与Fe—O键有关,去除效果存在差异的主要原因与其不同的载铁形态有关(前者为α-Fe₂O₃,后者为α-FeO(OH))。随pH增加,2种材料对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的r_e均逐渐增大,但去除效果在中性条件下最好,分别为49.45%和23.52%(Fe-GOCS),68.38%和50.85%(Fe@GOCS),但稍差于GOCS;对Cd(Ⅱ)的r_e也逐渐增大,但Fe-GOCS的最大r_e低于Fe@GOCS,分别为78.30%和99.16%。Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除一方面与其离子水解作用有关,另一方面主要通过形成Fe—O—Cu和Fe—O—Pb配合物去除。而Cd(Ⅱ)的去除主要与水解作用有关。循环吸附5次后,Fe@GOCS对As(Ⅴ)的r_e仍在80%以上,而Fe-GOCS的再生能力较差。整体上,Fe@GOCS对重金属的去除效果略优于Fe-GOCS,而Fe-GOCS适用的pH范围相对较广。     

活化粉煤灰改性壳聚糖絮凝除藻的研究

将活化后的粉煤灰滤液对壳聚糖进行改性,研究其絮凝除藻性能.实验表明,改性后的壳聚糖除藻性能优良,较少的用量(0.5 mL)可去除接近90%的藻.而分泌可溶性的胞外有机物(EOM)会优先争夺絮凝剂--壳聚糖,导致其投加量增加.适当增加改性壳聚糖投加量可以使藻絮体密实,增强抗水流冲击能力,由此展开改性壳聚糖投加量与絮凝除藻的动力学研究.最后,测定了絮凝上清液的藻光合活性,发现投加改性壳聚糖后有效降低了藻光合活性,防止水华二次爆发.     

阳离子化壳聚糖改性黏土絮凝去除藻华

壳聚糖改性黏土可以用于治理藻华,但未经改性的壳聚糖具有电荷密度小、溶解度小、pH适用范围较窄以及分子质量较小等缺点,影响了壳聚糖改性黏土除藻的性能。为了优化壳聚糖的絮凝除藻性能,以二甲基二烯丙基氯化铵为阳离子醚化剂,在微波条件下对壳聚糖进行改性合成阳离子型壳聚糖,并研究了阳离子壳聚糖溶解度随pH的变化,以及用它改性后的黏土颗粒的表面电位的变化,并对阳离子壳聚糖改性黏土和壳聚糖改性黏土的絮凝除藻性能进行比较。结果表明,阳离子壳聚糖在酸性和碱性条件下都具有很好的溶解性,经其改性后的黏土颗粒的等电点(pH 10.8)显著高于壳聚糖改性黏土的等电点(pH 9.5)。在絮凝实验中,阳离子壳聚糖改性黏土的最大除藻率达到99%,藻絮体粒径为978μm,即使在pH为10时,仍有87%的去除率。结果表明,阳离子壳聚糖改性黏土的除藻性能明显优于未改性的壳聚糖改性黏土。     

壳聚糖衍生物的合成及其絮凝性能的研究

对从虾蟹壳中制备的壳聚糖进行改性,分别制得壳聚糖衍生物——壳聚糖季铵盐和羧甲基壳聚糖,用于味精废水的絮凝实验。实验结果表明,壳聚糖、壳聚糖季铵盐和羧甲基壳聚糖作为絮凝剂处理味精废水均有较好的效果,以壳聚糖季铵盐的效果最好,其pH值适用范围宽、絮体沉降快,是一种具有良好反应活性的高分子絮凝剂。     

纤维直接过滤去除原水藻类

以丙纶丝为滤料 ,以自制转鼓装置对高藻原水进行直接过滤除藻试验。结果表明 ,对Chl a及藻总数的去除率分别为 64 %— 95 % (平均 91% )和 82 %— 96% (平均 92 % ) ,对主要藻种的平均去除率均在 85 %以上 ,除藻效果明显。原水中藻类特征、试验运行工况条件直接影响对藻类的去除效果。筛分截留与吸附 -絮凝是试验装置过滤除藻的主要机理     

壳聚糖-纳米金属絮凝剂絮凝沉降水华蓝藻研究

研究了壳聚糖与纳米钛、纳米铁或妫水湖沉积物絮凝剂絮凝沉降水华蓝藻的效果。结果表明：在壳聚糖浓度为3 mg/L情况下,与妫水湖沉积物和纳米钛相比,纳米铁絮凝沉降蓝藻细胞的效果最好,在10 min内可以絮凝沉降79.5%以上的水华蓝藻细胞。进一步研究显示,在pH值为5～9的范围内,随着pH值的降低,絮凝沉降藻细胞的效率逐渐提高,pH值为5时10 min内可以絮凝去除89.6%以上的水华蓝藻细胞,具有重要的研究价值与应用价值。     

高气泡表面积通量浮选柱气浮除藻的研究

湖泊、水库等水源的富营养化，使藻类去除成为饮用水生产的重要任务。本研究采用高气泡表面积通量浮选柱气浮除藻，考察了混凝剂、气泡表面积通量和浮选柱高度等因素的影响。试验表明，高气泡表面积通量浮选柱气浮可高效地去除绿藻、硅藻和蓝藻，叶绿素a和藻类去除率达95％以上，比传统浮选柱气浮和沉降作业有较大幅度提高。与普通气浮柱比较，高气泡表面积通量浮选柱增加了气泡与藻的碰撞几率，防止因大表观充气速率造成的紊流和扰动，使气泡／藻结合体有相对静态的浮升环境，避免了气泡／藻结合体在浮升过程中的脱落，实现对藻类的迅速捕集和转移。     

高气泡表面积通量浮选柱气浮除藻的研究

湖泊、水库等水源的富营养化,使藻类去除成为饮用水生产的重要任务.本研究采用高气泡表面积通量浮选柱气浮除藻,考察了混凝剂、气泡表面积通量和浮选柱高度等因素的影响.试验表明,高气泡表面积通量浮选柱气浮可高效地去除绿藻、硅藻和蓝藻,叶绿素a和藻类去除率达95%以上,比传统浮选柱气浮和沉降作业有较大幅度提高.与普通气浮柱比较,高气泡表面积通量浮选柱增加了气泡与藻的碰撞几率,防止因大表观充气速率造成的紊流和扰动,使气泡/藻结合体有相对静态的浮升环境,避免了气泡/藻结合体在浮升过程中的脱落,实现对藻类的迅速捕集和转移.     

钴钛层柱粘土催化剂催脱除零价汞简

采用钴-钛层柱粘土催化剂,向烟气中添加HCl气体进行零价汞的催化脱除实验研究。考察了反应温度及催化剂的焙烧温度、Ti/粘土、活性组分（Co）负载量等制备条件对零价汞催化脱除效果的影响。研究表明,在HCl含量20×10^-6的模拟烟气中,焙烧温度为400℃、Ti/粘土为15 mmol/g、Co含量为5 wt%（以CoO计）的钴钛层柱粘土催化剂（Co-Ti-PILCs）在空速为1.0×10⁴ h^-1、温度为300℃时零价汞脱除效率为86.7%。     

利用电液压脉冲技术控制水体藻类的研究

针对传统的物理、化学和生物除藻技术的缺陷,提出了利用电液压脉冲技术控制水体中藻类的新方法.基于电液压脉冲技术的工作原理,利用水泵抽取湖泊中的水体,在电液压脉冲产生的高压和高温作用下,对控制水体藻类的工艺流程进行了详细分析.理论分析和实验研究表明:电液压脉冲的除藻效果与其作用次数呈指数关系,放电产生的电磁场、等离子体、空化流和在放电区域内所发生的复合作用对液体具有强大的综合作用,它们瞬间同时对水体发生作用,因此可以杀菌和控制湖泊水体中的藻类,以达到保护环境的目的.同时,利用电液压脉冲技术控制水体中的藻类,根据水的污染程度,能耗仅为0.1～0.5 kWh/m3.     

预氯化输水对表面停留性有机物及混凝除藻的影响

针对预氯化这一常用的预氧化方法,考察了表面停留性有机物(S-AOM)在这一过程中对铜绿微囊藻起到的关键作用。同时,探讨了表面停留性有机物及藻的氧化应激对混凝除藻效果的影响。结果表明,预氯化过程可实现适度预氯化的最佳氯投加量,适度预氯化可以在实现脱附S-AOM的同时不损伤藻细胞,强化后续混凝除藻的效果。此外,经过适度预氯化后的藻细胞在远程输水过程中可能会发生程序性死亡,胞内有机物不断泄漏,这仍会对水厂混凝除藻效果产生不利影响。因此,预氧化后藻细胞发生程序性死亡是预氯化强化混凝工艺需要考虑的关键因素。