新型聚铝絮凝剂的制备和形态分布研究

制备了一种新型的改性增效聚合铝类多核无机高分子絮凝剂聚合氯化铝锌（PAZC）。通过Al-Ferron逐时络合比色法，对PAZC溶液的形态分布进行了考察，研究了不同碱化度（B）和不同Al／Zn摩尔比和陈化时间对PAZC形态分布的影响。结果表明，将Zn引入PAC并非是简单的混合，而是发生了一定的相互作用，表现在PAZC中铝形态分布取决于Al／Zn摩尔比、碱化度B及陈化时间等因素。     

臭氧对混凝剂形态及功能的影响

应用Ferron逐时络合比色法,从铝形态分布及其转化的角度,研究了臭氧对聚合氯化铝混凝性能影响并探究其原因。结果表明,预臭氧对聚合氯化铝(PAC)的混凝效果有显著影响。在一定质量浓度范围内(0~3.60mg/L),臭氧浓度越高,水样浊度越高(其UV254(即254nm波长下水样的紫外吸光度值,表征含芳香环结构和共轭双键结构的有机物含量)和溶解性有机碳(DOC)的去除效果较显著)。臭氧对混凝剂水解形态有显著影响。预臭氧后,混凝絮体形成和浊度的去除与铝混凝剂中中等聚合态铝(Alb)的含量有关,Alb的含量越高,浊度去除效果越好。因此,臭氧剂量的增加抑制Alb生成可能是导致浊度升高的一个重要原因。     

复合絮凝剂APAC中铝形态分布及絮凝性能研究

用慢速滴碱法合成聚合氯化铝的过程中加入酸改性的凹凸棒,制备了新型絮凝剂APAC。采用Al-Ferron逐时络合比色法和烧杯絮凝实验法分别研究了APAC复合絮凝剂中铝的形态分布和絮凝性能。结果表明,Ala随盐基度的升高而逐渐降低;Alb随盐基度的升高而升高;Alc则先随盐基度的升高而升高,达到最大值后,再随盐基度的升高而降低。在相同实验条件下,盐基度愈高,混凝效果愈好,Alb含量愈高,混凝效果并不一定愈好。因此,APAC的质量控制以及追求目标应当是尽量提高Alc的含量,而不是Alb的含量。     

多核复合聚铝絮凝剂对水体残留铝的影响

采用分别添加金属离子Fe~(3+)和Zn~(2+)的方法制备多核复合型絮凝剂聚合氯化铝铁(PAFC)和聚合氯化铝锌(PAZC),并与市售聚合氯化铝(PAC)比较处理高岭土模拟水样后出水残留铝浓度,得出复合絮凝剂具有更低的出水余铝量及更宽的pH适用范围以及更低的投加量。达到85%COD去除率,PAZC、PAFC和PAC用量分别为5、10和20 mg/L;处理后出水残余铝量分别为0.04、0.09和0.14 mg/L;处理成本分别为0.020、0.028和0.048元/t。     

新型絮凝剂含硼聚硅铝铁的制备和性能研究

向聚硅酸中引入Al³⁺、Fe³⁺、B,制得稳定性更好的高效絮凝剂含硼聚硅铝铁（PFASB）。通过实验得到其最佳配比为：n_(B)/n_(Si)=0.16、n_(Fe)/n_(Al)=0.5 、n_(Al+Fe)/n_(Si)=1。对造纸废水和焦化废水进行混凝实验表明,PFASB的除浊、除COD的能力均优于聚合铝、聚合铝铁和聚硅铝铁,而且矾花产生迅速,矾花粗大密实,是一种性能优异的新型高分子絮凝剂。实验还考察了絮凝剂的形貌和结构,结果表明B、铝及其水解产物、铁及其水解产物和聚硅酸等多种组分之间有相互作用,形成了尺度更大的聚集单元。PFASB的这种特殊结构是其具有良好稳定性和混凝性能的根本原因。     

聚二甲基二烯丙基氯化铵与聚合硫酸铁复合絮凝剂的制备及应用研究

在一定温度下 ,将聚二甲基二烯丙基氯化铵 (PDMDAAC)溶解在聚合硫酸铁 (PFS)中 ,制成稳定的均相复合溶液。采用FT IR和X 射线衍射对其固体结构进行了分析。考察了液体复合絮凝剂的稳定性和固体复合絮凝剂的吸湿溶解性能 ,及其对生活污水的处理效果。结果表明 :在 6 0℃以下制备的液体复合絮凝剂具有良好的稳定性 ,固体复合絮凝剂具有良好的溶解性和比PFS更强的吸湿性 ;复合絮凝剂不是由PDMDAAC与PFS简单的机械混和 ,而是互相融合的复合体系 ;具有比PFS更优的去污性能和与PFS类似的较宽的最佳投药范围和 pH适用范围。对浊度和COD分别为 10 5 2和 187 5mg/L ,pH值为 7 5 9的生活污水 ,复合絮凝剂中Fe3 + 和PDMDAAC最佳用量分别为 5 4 .15和 4 2 7mg/L ,对COD的去除率为 77 14 % ,比PFS在用量为 81 2 2mg/L时的最佳效果高 12 %。     

PAC-chitosan复合絮凝剂中铝形态

以不同碱化度(B)的聚合氯化铝(PAC)和不同粘度的壳聚糖为原料制备出一系列PAC-chitosan复合絮凝剂。采用Al-Ferron逐时络合比色法研究了PAC-chitosan复合絮凝剂中铝的形态分布,探讨了PAC的B值、壳聚糖的含量（C）和粘度（η）对复合絮凝剂中铝的形态分布的影响。结果表明：壳聚糖与PAC之间发生了一定的相互作用,通过试验结果推断出当B=1.5,壳聚糖粘度η=800 Pa·s,C=0.6 mg/mL絮凝效果最佳。并用某造纸废水进行了烧杯絮凝试验。絮凝试验结果与推断结果相一致。     

复配混凝剂理化特性及性能

用聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDM）、聚合氯化铝（PAC）按照质量比1%制备了复配混凝剂,研究了其理化特性及原水污染物去除效果。利用Al-Ferron逐时络合比色法研究了复配混凝剂的铝（Ⅲ）形态分布,结果表明,Al_a、Al_b和Al_c分别占12.62%、16.02%和71.36%。复配混凝剂Zeta电位平均值为41.6 mV。红外吸收光谱分析表明复配混凝剂的羟基缔合程度比PAC要高。扫描电镜结果表明,固体复配混凝剂表面较为粗糙、结构疏松。相同投加量时,复配混凝剂对江河水、水库水的浊度、COD_Mn、UV₂₅₄的去除效率均优于PAC。实验利用针杆藻人工模拟高藻原水,当投加PDM：PAC质量比10%的复配混凝剂10 mg/L时,复配混凝剂对藻类的去除率为80.5%。     

PACl和CTS对水华微囊藻混凝-过滤的影响

过滤去除水华蓝藻时易出现过滤材料堵塞,混凝预处理可以改变水华蓝藻在过滤过程中的藻饼过滤特性,从而提高过滤通量。混凝剂种类是影响混凝-过滤分离性能的重要因素。本研究利用聚合氯化铝(PACl)和壳聚糖(CTS)进行预混凝,研究了2种混凝剂对絮体特性及过滤通量、出水水质和生物质品质的影响,并进行了2种混凝剂优化剂量添加条件下的药剂成本分析。结果表明,采用PACl和CTS在优化剂量下,过滤通量从无预处理时的1 647 L·(m²·h)⁻¹分别提升到2 020 L·(m²·h)⁻¹和5 816 L·(m²·h)⁻¹,通量下降率由65.9%分别降低到23.2%和13.8%。两种不同混凝剂过滤性能的差异主要是由混凝形成的絮体大小和饼层阻力不同造成的。CTS、PACl混凝预处理减小了饼层的过滤比阻力系数。在优化剂量条件下,CTS、PACl混凝形成的饼层比阻力系数R_cs从无混凝剂时的4.49×10⁸ m·g⁻¹分别降低了95%和24%,达到了2.23×10⁷ m·g⁻¹和3.4×10⁸ m·g⁻¹。且CTS预处理形成饼层的比阻力系数是PACl预处理的1/15,因此,CTS更有利于提高混凝效率。虽然PACl的成本低于CTS,但使用PACl会造成藻类生物质中铝残留,因此考虑到生物质的资源化利用以及残余铝离子的回收成本,CTS比PACl略有优势,干生物质当量的药剂成本及残余铝离子的回收成本之和分别达到1 488元·t⁻¹和1 530元·t⁻¹。     

纳米聚硅酸铝锌絮凝剂的制备及应用

将制备出的聚硅酸铝锌絮凝剂纳米化,在正交实验和单因素优化的基础上,研究了表面活性剂硬脂酸钠的加入量、超声频率、超声时间及投加量对絮凝剂絮凝效果的影响,并且考察了pH、投加量对印染废水的处理效果的影响。结果表明,超声时间对絮凝效果影响最大,超声频率次之,硬脂酸钠含量影响最小。纳米聚硅酸铝锌絮凝剂的最佳制备条件为：表面活性剂硬脂酸钠加入量为0．1％、超声频率为40Hz、超声时间为60min;考虑处理费用,处理印染废水时pH=6～9、投加量为5mL／250mL时效果较好,浊度去除率可达98．5％,色度去除率可达97．4％。     

聚合氯化铝铁去除微污染水体中藻类的研究

以聚合氯化铝铁(PAFC)为絮凝剂,H2O2为预氧化剂,用正交实验研究了PAFC处理微污染水体中藻类和降低浊度,得出正交实验中各因素的主次关系及对除藻和除浊度的影响,研究表明,ρPAFC是影响除藻和除浊度的重要因素.在最佳处理条件,即ρPAFC为20 mg/L,ρH2O2为6 mg/L,pH为7,搅拌时间为4 min,能使水体中藻细胞街度从9.4×107 cells/L降至3.16×106 cells/L,除藻率为96.6%,浊度降至0.70 NTU,除浊度率达93.0%.     

微生物絮凝剂产生菌的筛选

从废水、土壤、活性污泥中筛选到2株絮凝剂产生菌。参照伯杰氏手册进行菌种分类鉴定,初步确定均属氮单胞菌属（Azomonas sp.)。将Azomonas sp.在产絮凝剂的培养基中进行发酵培养后,测定其对高岭土悬浮液的絮凝活性。废水絮凝实验表明,该菌种所产絮凝剂絮凝效果明显,可絮凝各种水溶液中的悬浮物质。     

PSAF-CTS复合絮凝剂形貌结构特征研究

通过红外光谱和扫描电镜实验,研究了聚硅酸铝铁-壳聚糖(PSAF-CTS)复合絮凝剂的形貌结构特征。红外实验结果显示,PSAF与CTS先由氢键力形成氢键聚合体,然后该氢键聚合体在酸性环境中脱水,发生通过羟基配位的羟基式桥联反应,生成聚合多核配位化合物PSAF-CTS。扫描电镜实验表明,该复合絮凝剂中存在PSAF、CTS以及二者结合处类似于多孔蜂窝状的3种结构。并且PSAF、CTS部分的形貌结构在反应前后也发生了变化。将该絮凝剂用于废水的絮凝处理实验中,得到了较好的净水效果。     

PFMS-PDMDAAC复合絮凝剂的制备及其絮凝性能

以硫酸亚铁、硫酸镁和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为原料,制备了一种新型无机-有机复合絮凝剂PFMS-PDMDAAC,考察了碱化度、铁镁摩尔配比、有机絮凝剂与无机絮凝剂质量比(D/FM)和废水pH等对絮凝剂絮凝性能的影响,并应用于实际印染废水的处理。实验结果表明,PFMS-PDMDAAC在较宽的pH范围内有着良好的脱色性能,两者复配呈现出显著的协同作用,絮凝效果明显提高。在PFMS中引入PDMDAAC后,絮凝剂的Fe(Ⅲ)的优势形态含量增加;同时絮凝剂水解产物的Zeta电位亦明显升高,电中和能力增强。     

Preparation and application of a new composite chitosan flocculant

A new composite chitosan flocculant has been prepared, and its optimal dosage in the treatment of sewage established. It significantly improves the removal of chemical oxygen demand, suspended solids and aluminium ions from water. Compared with the traditional flocculant polyaluminium chloride, the cost of the composite flocculant was lower and it produced less pollution.     

改性秸秆-铝盐复合絮凝剂的制作与应用

以铝盐、作物秸秆为主要原料,用氢氧化钠、氯乙酸通过碱化和醚化对秸秆进行改性,在一定条件下与铝盐合成了一种新型的无机天然有机复合絮凝剂（定名为SPA）,研究了其对高岭土模拟废水的吸光度和浊度去除性能,并对几个主要影响因素作了考察。结果表明：SPA对该模拟废水有较好的处理效果,5 mL SPA/1 L高岭土悬液的投量就可以获得吸光度和浊度88%以上的去除率,室温即可达到最佳处理效果,且pH值适应范围广,大约为3～9。还进行了SPA和铝盐对市政污水的处理效果的对比分析,试验结果表明：对其出水的吸光度去除率、浊度去除率和SS去除率来说,SPA都比铝盐的处理效果好;SPA对COD的去除效果比铝盐略差,但是在低投量时其COD去除率为65%,可以满足污水初级处理的要求。     

微生物絮凝剂L-3絮凝性能及废水处理研究

研究了影响微生物絮凝剂L 3絮凝活性的因素 ,并考察了其在染料废水处理方面的应用前景。结果表明 ,该絮凝剂絮凝膨润土悬浮液的最适宜pH值为 8,Ca2 + 、Mg2 + 等阳离子对其絮凝具有促进作用 ,对酸性湖兰A、碱性品红、活性翠绿KN R和直接深紫NM具有较好的脱色性能 ,脱色率分别达到 93%、84 2 %、75 5 %和 86 %。对赣州毛纺厂印染废水的处理结果为 :脱色率达 94 0 % ,COD去除率为 70 8%。     

响应曲面法优化复合絮凝剂的制备工艺

为了提高染料废水中COD和色度的去除效果,采用响应曲面法对聚硅酸类新型复合絮凝剂的制备工艺进行了优化实验研究。在单因素实验基础上采用Box-Behnken Design(BBD)实验设计方法,设计出了影响染料废水处理效果的3因素3水平共15组实验,其中n(Fe+Al):n(Si)的摩尔比为4～6,n(B+Mg):n(Si)的摩尔比为0.3～0.7,熟化时间为1～3 d。根据15组实验结果,以COD去除率和色度去除率为响应值分别建立了二次多项式响应曲面模型。模型优化结果显示,在n(Fe+Al):n(Si)摩尔比为5∶1,n(B+Mg):n(Si)为0.5∶1,熟化时间为2 d的条件下,制备得到的新型复合絮凝剂聚硅酸铝铁硼镁具有最佳的絮凝处理性能和脱色效果,能有效去除染料废水中的COD和色度,其中出水色度接近于0,COD的去除率达到87.65%,模型验证实验进一步验证了本文所建立的响应曲面法在复合絮凝剂制备工艺优化中的有效性。     

微生物絮凝剂的研制及其对水体叶绿素a的去除

从土壤中分离到一株能产高效絮凝剂的细菌,定名为SKDX-1。对该菌株产生絮凝剂的最佳生长条件进行了研究,结果表明,该菌株在28℃,摇床(150 r/min)培养条件下,产絮凝剂的最适pH范围为7～8,最佳利用的碳源为蔗糖,氮源为酵母膏。利用蛋白质类和糖类化合物的特征反应对本研究中制备的微生物絮凝剂的成分进行分析,结果表明,该絮凝剂主要成分为蛋白质和糖类物质。分别以城市景观水体和高岭土悬浊液为材料,分析该絮凝剂的去除效率,结果表明,该絮凝剂对水体中叶绿素a的去除率高达87.14%,对高岭土悬浊液的去除率为96%。细菌理化实验表明,该菌株为革兰氏阴性,菌落乳白色、边缘光滑。