不同助凝剂助凝去除水中痕量磷的研究

通过混凝试验,比较了聚丙烯酰胺(PAM)和高锰酸钾复合药剂(PPC)两种助凝剂助凝去除水中痕量磷的效果,研究了各助凝剂的最佳投量,考察了助凝剂的投加时间对混凝除磷效果的影响,并研究了两种助凝剂联合使用的助凝效果．结果表明,聚丙烯酰胺和高锰酸钾复合药剂均具有较好的助凝效果,聚丙烯酰胺效果更加明显；随着聚丙烯酰胺量的增加,助凝除磷率提高,实际应用时应找到混凝剂和助凝剂的最佳投加比,随高锰酸钾复合药剂投量的增加,除磷率先增后减,存在最佳投量；PAM的最佳投加时间为混凝中速搅拌时投加,PPC的最佳投加时间为紧随混凝荆迅速投加；PAM和PPC联用助凝效果更加显著．     

助凝助沉剂在高浓度有机废水处理应用研究

混凝法处理高浓度有机废水存在沉降速度慢，效果不理想的问题。研究了采用活性白土等九种助凝助沉剂在铝盐混凝剂处理高浓度有机废水时的作用，继而进行优化组合，结果良好，例如用微量聚丙烯酰胺和0．0125％A物质(以废水质量计)作为聚硅氯化铝的助剂处理淀粉化工废水，浊度去除率97．0％，COD去除率87．2％，且快速沉降。     

PAFS混凝剂处理南方低浊水的混凝试验研究

试验以低浊度的某江水为原水,采用一种新型的聚硅酸金属盐混凝剂(Polysilicic acid,Alu- minium and Ferric Salt,缩写为PAFS)进行净化试验．通过试验测定投加不同Al与Fe物质的量的比值的聚硅酸金属盐混凝剂混凝沉淀后水的余浊、色度、残余铝质量浓度及总铁质量浓度,比较了Al与Fe物质的量的比值对聚硅酸金属盐混凝剂的影响,及所表现出来混凝效果的差异．并分析了PAFS混凝机理是吸附架桥和电中和作用共同结果,初步验证了这种混凝剂处理低浊水质的适应性．     

混凝助凝强化ZTI重金属捕集法对烧结脱硫废水中铊的去除研究

摘要:采用自主研制的改良二硫代氨基甲酸盐类重金属捕集剂（ZTI重捕剂）,考察了单独投加、混凝/氧化/吸附强化、混凝助凝强化条件下ZTI重捕剂对烧结脱硫废水中除铊（Tl）的小试和混凝助凝强化条件下ZTI重捕剂对烧结脱硫废水中除Tl的中试处理效果. 结果表明,ZTI重捕剂对Tl有明显的去除效果,且在中性条件下对Tl的去除效率更好,效果明显优于市面上普通DTC类重捕剂和十二烷基苯磺酸钠;辅以混凝/氧化/吸附强化的ZTI重捕剂可进一步提高对烧结脱硫废水中Tl的去除效率,其中,辅以混凝强化的效果最好,但出水Tl质量浓度仍高于2 g/L,不能达到广东省地方标准《工业废水铊污染物排放标准》（DB 44/1989-2017）第二时段排放标准要求. 采用混凝助凝强化ZTI重金属捕集法可使出水Tl质量浓度稳定低于2 g/L,且经中试实验放大后出水仍然能稳定达标.     

酸化剂对硅酸聚合胶凝影响的研究

在前人研究工作的基础上,应用乙酸进行硅酸聚合胶凝的实验研究,实验结果表明,当硅酸溶液中有乙酸化合物时,硅酸聚合胶凝的时间将延长.其表现为:(1)改变了聚硅酸溶液中的组分浓度,(2)降低了硅酸聚合过程中OH-的影响作用.得出乙酸对硅酸聚合具有阻抑作用的结论.     

金属离子对硅酸聚合胶凝影响的研究

针对硅酸聚合胶凝而使聚硅酸金属盐混凝剂失活的特性,研究了Fe3+、Al3+、Cu2+和Mg2+金属离子对硅酸聚合胶凝曲线的影响作用.结果表明:在酸性实验pH范围内,对硅酸的阻聚作用的大小顺序为:Fe3+>Al3+>Cu2+>Mg2+.认为其影响作用是由于金属离子与硅酸的化学反应所致,但主要的还是对溶液中pH值的缓冲效应.对铁Fe3而言,由于其具有强烈的水解倾向,对羟基具有较好的捕获能力,从而减少了因硅酸聚合而释放出的OH-的催化影响作用,因而表现出良好的阻聚效应.     

乙酸对聚硅酸絮凝剂形态分布及转化规律的影响

针对聚硅酸金属盐絮凝剂因硅酸聚合胶凝而失活的问题,依照Si-Mo比色法的原理,对乙酸存在时的聚硅酸形态及其转化规律进行研究.实验表明:在酸性氛围下,当有乙酸化合物存在时,聚硅酸溶液中的硅酸组分与钼酸反应的速率总是要比不含乙酸时的大得多;溶液中存在的Sia和Sib形态均表现出不同程度的增加.乙酸化合物的存在,能够有效减缓硅酸溶液中聚硅酸颗粒物的生长速度,但聚硅酸的总体形态分布与转化规律的模式并没有因为乙酸的存在而发生根本的改变.     

不同形态藻类的混凝效果及絮体特性

采用氯化铁和硫酸铝作为混凝剂，分别研究了不同形态结构的铜绿微囊藻、针杆藻和水华鱼腥藻的混凝效果及絮体特性。结果表明：在铁盐、铝盐混凝剂不同投加量下，铁盐对3种藻的混凝去除效果优于铝盐；3种藻在铁盐和铝盐各自达到最佳混凝效果时的混凝剂投加量：铁盐>铝盐。铜绿微囊藻的整体混凝效果最差，针杆藻的最好。相比于铝盐，3种藻在采用铁盐混凝时形成絮体的分形维数值更大；针杆藻絮体的整体分形维数最大（最大值：1.72），铜绿微囊藻的最小（最大值：1.17），表明藻种形态对混凝絮体结构的影响。3种藻在采用铁盐混凝时的絮体粒径（d50）均大于铝盐絮体，絮体强度和恢复因子小于铝盐絮体的对应值。当采用铁盐混凝剂时，铜绿微囊藻絮体d50的最大值（632μm）小于针杆藻（765μm）和水华鱼腥藻（777μm）；针杆藻絮体的恢复因子最大（26.54%），水华鱼腥藻的恢复因子最小（11.04%）。3种藻絮体到达等电点的铁盐投加量大于铝盐投加量，藻絮体Zeta电位可用于分析藻类混凝时最佳去除率对应的投加量。铜绿微囊藻以电性中和混凝机制为主，吸附架桥和网捕卷扫机制则可能对水华鱼腥藻和针杆藻的絮凝作用更重要。     

粉煤灰抑制砂岩碱硅酸反应

采用岩相法、砂浆棒快速法、混凝土棱柱体法研究了砂岩集料的碱硅酸反应活性,并评价了粉煤灰对砂岩集料碱硅酸反应的抑制效果.实验结果表明,该砂岩集料含有5%～12%微晶石英,具有碱硅酸反应活性.砂浆和混凝土试件的膨胀率随着粉煤灰掺量的增大而减小.水泥碱质量分数为2.0%时,粉煤灰掺量30%和40%的混凝土试件养护24月膨胀率仍然小于0.04%.Ⅰ级粉煤灰占胶凝材料质量分数大于30%,可以有效抑制砂岩集料的碱硅酸反应引起的膨胀.粉煤灰的加入降低了CSH凝胶中的Ca与Si摩尔比.低Ca与Si摩尔比的CSH凝胶可以吸附更多的Na 、K ,有效地抑制碱硅酸反应.     

聚合硅酸硫酸铁铝混凝剂的制备研究

以粉煤灰、废硫酸、废铁屑等工业废弃物为原料,通过酸溶、碱溶、氧化和聚合过程,制备出了新型无机高分子混凝剂—聚合硅酸硫酸铁铝(PAFSS),用XRD进行表征,并研究了浸取阶段(碱溶和酸溶)对粉煤灰中硅、铁、铝溶出率的影响因素和制备阶段对PAFSS混凝性能的影响因素,测试了PAFSS的混凝性能和最优形态分布.实验结果表明,当浸取阶段温度90℃、液固比(体积比)3.0、时间3h、浸取液浓度5mol·L~(-1)和制备阶段硅酸聚合pH2.0、硫酸总量与硫酸亚铁摩尔比0.37、Si/Fe+Al摩尔比0.10时,所制PAFSS为Al~(3+)、Fe~(3+)、SO_4~(2-)和聚硅酸相互作用形成的无定形高聚物,其最优形态Fe_b和Al_b含量高,pH值适用范围宽,混凝性能明显优于市售聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁铝(PFAS)混凝剂.     

不同混凝剂处理印染废水试验研究

选取了市售的聚合氯化铝铁（PAFC）、聚合硫酸铁（PFS）、聚合氯化铝（PAC）和自制聚合硫酸铁铝（PAFS）4种常用混凝剂对重庆某印染废水进行试验,探讨了混凝剂种类、废水pH值对印染废水脱色、COD去除效果的影响;考察了自制PAFS投加量、助凝剂投加量对印染废水的脱色、COD去除效果的影响;结果表明：4种混凝剂的混凝效果排序为：PAFS＞PAFC＞PFS＞PAC;在不调节原水pH的条件下,PAFS投机量为0.3 g/L时,印染废水的COD和色度分别达到最高为82.8％和86.6％;在此基础上再加入助凝剂的用量为4 mg/L时,印染废水的COD和色度最高分别达到95.8％和96.6％.     

MCM-22分子筛静态水热晶化法合成的优化

系统地考察静态水热晶化法合成条件如硅源、晶化时间、凝胶配比及成胶老化方式等对MCM-22合成的影响,并通过XRD、SEM和FT-IR等方法对合成的MCM-22分子筛进行表征.研究结果表明:硅酸、硅溶胶、硅胶在适当比例下都能合成出较纯的MCM-22分子筛,但其聚集形貌及晶粒大小有所不同;晶化时间为8～10 d,MCM-22分子筛结晶度较高;凝胶的初始配比对产物物相的影响较大,最佳条件为n(SiO2)/n(Al2O3)=30～60,n(OH-)/n(SiO2)=0.15～0.25,n(HMI)/n(SiO2)=0.35～0.6,n(H2O)/n(SiO2)=20～45;成胶老化方式对MCM-22分子筛的晶化影响不大.     

含硼聚硅氯化铁中铁的形态分布及转化

用Fe-Ferron遂时络舍比色法研究了含硼聚硅氯化铁（PFSCB）中铁离子的形态分布与转化，考察了nFe／nSi，nB/nSi,熟化时间和硅酸活化时间对铁的形态分布的影响。实验中发现，铁、硼和聚硅酸的加入能够提高PFSCB产品的聚合度；熟化时间延长rFec升高，但rFeb几乎保持不变；当nFe／nSi=1，nB／nSi=0.16，硅酸活化时间为80～120min时，活性最强的Feb的rFeb最大。     

复合型生物絮凝剂处理低温低浊水

针对处理低温低浊水时残余铝过高及浊度难去除的问题,采用复合型生物絮凝剂(CBF)处理低温低浊水源水,通过L16(45)正交实验研究了复合型絮凝剂投加量、pH、助凝剂Ca2+投加量、沉降时间和混凝水力条件5个因素对絮凝效果的影响。结果表明,浊度及铝去除率的影响因素均为:pH>水力条件>沉降时间>助凝剂Ca2+投加量>絮凝剂投加量。浊度去除率和铝去除率最佳的絮凝条件:絮凝剂投加量为10 mg/L;助凝剂Ca2+投加量为1.5 mg/L;pH为8.0;水力条件为搅拌速度160 r/min,搅拌时间为40 s;沉降时间为30 min。此时浊度去除率达到88.34%,残余Al去除率为92.43%。研究为应用CBF处理低温低浊水提供了基础数据和技术支持。     

混凝-活性炭吸附工艺去除水中甲氰菊酯农药

通过对含甲氰菊酯农药的模拟水样进行混凝活性炭吸附处理,分别考察了混凝剂种类、投加量、pH等因素对混凝效果的影响以及木质粉末活性炭投加量、吸附时间、pH等因素对吸附效果的影响。结果表明,对水样作常规混凝处理时,氯化铁的处理效果优于其他混凝剂,当氯化铁的投加量为20mg/L,pH为8时,甲氰菊酯去除率可达59.4%。对水样做活性炭吸附处理时,适宜pH范围为6~9,木质粉末活性炭最佳投加量为40mg/L,最佳吸附时间为70min,在最优吸附条件下,甲氰菊酯去除率可达81.6%。在最优混凝吸附条件下,氯化铁混凝协同木质粉末活性炭吸附去除甲氰菊酯的去除率均大于90%,对水中甲氰菊酯去除效果较好。     

Al13和氯化铝作为铝源合成莫来石的研究

以[AlO4Al12(OH) 24(H2O) 12] 7+（简称Al13）和氯化铝为铝源,以硅酸钠和活化硅酸为硅源,采用四种组合方法,研究莫来石的合成。采用27Al NMR、X射线衍射和红外吸收光谱等手段研究反应过程及材料微结构演变。研究发现以Al13为铝源制备铝酸盐具有低温优势。以活化硅酸与Al13为硅源和铝源制备的莫来石前躯体,经900℃煅烧生成莫来石,经过1200℃煅烧生成单相莫来石,其机理在于在前躯体中已经形成类莫来石的Si-O-Al键合。     

电导率法研究两性聚丙烯酰胺的水溶性

利用水溶液聚合合成了不同组成的两性聚丙烯酰胺（AM／MADQUAT／NaAMPS）,并对其溶液的电导率受NaCl溶液浓度的影响进行了研究,结果表明：净电荷含量较多的两性聚合物在低NaCl浓度下水溶性较好,驱油性能较佳．而净电荷含量较少的两性聚丙烯酰胺（特别是带有高电荷密度的两性聚丙烯酰胺）在高NaCl浓度下水溶性反而好,驱油性能最为理想．     

煤矸石酸溶法制得聚合氯化铝铁钙的形态

利用扫描电镜、X射线能谱、红外光谱、X射线衍射等现代分析检测技术对聚合氯化铝铁钙(PAFCC)进行形态结构研究与表征.比较了未煅烧合成产品和经煅烧合成的PAFCC产品形貌、特征基团及微晶相结构.结果表明:煅烧有利于制备聚合氯化铝铁钙;未煅烧合成产品是具有短柱状晶体形貌,主要含有钠、铝、铁、钙、氯等元素的化合物;PAFCC形貌呈类空心管柱状结晶体,是一种含有钙、铝、铁多羟基的无机高分子絮凝剂;煅烧使煤矸石活性增强,对合成PAFCC起了重要作用;在高岭土废水水样混凝实验中,制得的PAFCC混凝性能优于未煅烧合成产品和工业聚合铝(PAC).     

用改性壳聚糖复配PAC处理洗浴废水的研究

通过对壳聚糖和丙烯酰胺接枝共聚物（即改性壳聚糖、壳聚糖及无机絮凝剂）处理洗浴废水的絮凝效果比较,选择了改性壳聚糖复配无机絮凝剂聚合氯化铝（PAC）处理洗浴废水并进行了实验研究．实验结果表明：改性壳聚糖絮凝性能优于壳聚糖且用量少于壳聚糖;改性壳聚糖复配PAC提高了洗浴废水的絮凝效果,比单独使用改性壳聚糖时,在用量减少50％的情况下,浊度和UV254去除率提高了11％和32％;比单独使用PAC时,浊度、UV254和CODCr去除率提高了13％、30％和43％;在改性壳聚糖和PAC投加量分别为2mg／L和30mg／L、pH值为中性、温度为30℃等最佳工艺条件下,进行强化混凝处理后的洗浴废水主要水质指标良好：浊度≤5、CODCr≤35mg／L、UV254≤0．090cm、阴离子表面活性剂≤1mg／L．     

前驱物种类对氧化铁/氧化硅核壳结构制备的影响

分别以Fe3O4、β-FeOOH、和α-Fe2O3作为前驱物,采用Stober水解法制备了氧化铁/氧化硅核壳结构,研究了前驱物种类和原料用量对二氧化硅包覆过程的影响.随着氨水和TEOS用量的增加,包覆层厚度增加,包覆更加均匀.对样品进行了扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(IR)表征.实验结果表明,在三种类型的前驱物中,二氧化硅在β-FeOOH表面包覆最均匀,包覆效果最好.