水溶性壳聚糖对水源水处理的研究

采用水溶性壳聚糖作絮凝剂对水源水进行絮凝处理,根据温度、Ph、搅拌时间、静置时间和投加量对絮凝处理效果的影响,确定适宜的操作条件,并用聚合氯化铝(PAC)作对照试验.结果表明,在25℃,Ph=6～8,相同转速,搅拌时间为7min,静置时间为20min,投加量为40mg·L-1下,水溶性壳聚糖对浊度,CODMn、TP、TN、阴离子表面活性剂的去除率分别迭74.5%、70.5%、59.5%、21.2%、29.2%.     

壳聚糖及其衍生物对生活污水的处理性能研究

生活污水用壳聚糖及其衍生物CTS、CMC、HACC、QCMC以及阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)处理,考察絮凝剂的投加量、体系pH、温度对浊度和COD去除率的影响。结果表明,絮凝效果依次为:QCMC>HACC>CMC>CTS>CPAM,各絮凝剂使用的最佳条件为,CMC、HACC和QCMC投加量为8 mg/L,水体pH为6,水温在40℃时,浊度去除率为99.2%,COD去除率为76.5%。羧甲基壳聚糖季铵盐(QCMC)与聚合硫酸铁(PFS)复配比例m(QCMC)∶m(PFS)=1∶5,水温30℃,pH为6,投加量为6 mg/L时,COD去除率99.9%,浊度去除率95.8%,效果最佳。与单剂使用相比,絮凝剂投加量减少,COD去除率提高了0.7%,浊度去除率提高了25.2%。     

壳聚糖及其衍生物对生活污水的处理性能研究

生活污水用壳聚糖及其衍生物CTS、CMC、HACC、QCMC以及阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)处理,考察絮凝剂的投加量、体系pH、温度对浊度和COD去除率的影响。结果表明,絮凝效果依次为:QCMC>HACC>CMC>CTS>CPAM,各絮凝剂使用的最佳条件为,CMC、HACC和QCMC投加量为8 mg/L,水体pH为6,水温在40℃时,浊度去除率为99.2%,COD去除率为76.5%。羧甲基壳聚糖季铵盐(QCMC)与聚合硫酸铁(PFS)复配比例m(QCMC)∶m(PFS)=1∶5,水温30℃,pH为6,投加量为6 mg/L时,COD去除率99.9%,浊度去除率95.8%,效果最佳。与单剂使用相比,絮凝剂投加量减少,COD去除率提高了0.7%,浊度去除率提高了25.2%。     

芬顿-絮凝联合处理高浓度有机物海水的试验研究

为了使盐场晒盐池海水能用于海水淡化,针对有机物浓度较高的盐池海水进行了芬顿-絮凝联合预处理试验。选取聚丙烯酰胺(PAM)作为絮凝剂,考察Fe SO4·7H2O和H2O2用量、芬顿反应条件和絮凝剂用量等参数对CODMn和浊度去除效果的影响。结果表明,在氧化阶段p H值为4,Fe SO4·7H2O投加量为125 mg/L,H2O2投加量为50 mg/L,反应时间为60 min,PAM投加量为1 mg/L,海水CODMn和浊度去除率分别为59.6%和96.2%,均较单独采用传统絮凝技术有较大提高。     

絮凝法去除生活废水中微塑料研究

化妆品和清洁用品中有大量的微塑料颗粒,已成为自然水体中微塑料的重要来源之一。采用絮凝法去除生活废水中的微塑料,以硫酸铝为絮凝剂,以水体的浊度为指标,考察絮凝搅拌速率、搅拌时间、静置沉降时间、絮凝剂投加量和絮凝温度对絮凝效果的影响。结果表明,最佳絮凝条件为:硫酸铝投加量10 mg/L,絮凝温度30℃,快搅拌速率300 r/min,快搅拌时间10 min,慢搅拌速率85 r/min,慢搅拌时间20 min,静置沉降时间40 min。在此优化条件下,处理后水样的平均浊度为0.73 NTU,浊度去除率99.8%。     

高分子絮凝剂处理高硬度矿物废水研究

以选矿高硬度废水为处理对象,探讨了絮凝过程中絮凝剂及其用量、pH值的影响。结果表明,絮凝条件为300 r/min搅拌30 s,120 r/min搅拌5 min,80 r/min搅拌10 min,静置5 min(浊度)或30 min(COD和硬度),在pH=12、2.7 mg/L PAM-A6300或PAM-A6100絮凝剂的絮凝效果为:浊度去除率99%、COD去除率56.8%、硬度去除率92.9%,絮体为棉絮状,过滤性能良好,满足废水排放要求。     

磁加载絮凝工艺处理城市生活污水的试验研究

采用磁加载絮凝工艺对城市生活污水进行处理,研究了PAC投加量、PAM投加量、磁粉投加量、搅拌速率、磁粉投加顺序对污水浊度去除效果的影响。结果表明:在一定范围内,增加磁粉和PAC投加量能提高污水浊度去除率;随着PAM投加量的增加,浊度去除率呈现先升高后降低的趋势;搅拌速率过快或过慢均会降低污水浊度去除效果;磁粉投加顺序越提前对污水浊度去除效果越有利。最佳工艺条件为:先投加350 mg/L的磁粉,再投加30 mg/L的PAC,快速搅拌4 min(350 r/min),然后投加2.5 mg/L的PAM,慢速搅拌3 min(100r/min)。在此条件下,浊度去除率最大值为95.3%。     

絮凝法去除腈纶纺丝后纺废水浊度的研究

采用絮凝沉降法处理腈纶纺丝后纺废水。以废水的浊度为主要考察指标,筛选并确定PAC为较适宜的絮凝剂。通过单因素试验和正交试验考察并确定了较适宜的絮凝沉降工艺条件为:快速搅拌絮凝10 min,慢速搅拌絮凝10 min,沉降50 min,絮凝剂PAC投加量为25 mg/L,絮凝温度为40℃,体系pH值为6.77。此优化条件下处理后水样的浊度为0.51 NTU,浊度去除率达到86.64%。     

应用壳聚糖絮凝缫丝滞头废水的研究

研究了壳聚糖对缫丝滞头段废水絮凝处理的效果.首先通过单因素实验考察壳聚糖投加量、pH、絮凝时间、摇床转速、温度对絮凝缫丝滞头废水的影响,再通过正交实验,确定了影响絮凝的主要因素及优化的絮凝条件.实验表明采用壳聚糖投加最为1.23 g/L、pH为4.25、摇床转速为235 r/min、温度值为25℃时,滞头废水COD去除率达86.6%.     

CTS/PAM/PAC絮凝剂处理造纸废水的应用研究

为了改善传统絮凝剂聚合氯化铝/聚丙烯酰胺(PAC/PAM)的絮凝效果,本课题研究了壳聚糖/聚合氯化铝/聚丙烯酰胺(CTS/PAM/PAC)复合絮凝剂的制备方法,考察了絮凝剂用量、pH值、搅拌速率和搅拌时间等因素对造纸废水CODcr和浊度去除效果的影响.结果表明:当复合絮凝剂中CTS、PAM和PAC用量分别为12 mg/L、60 mg/L和200 mg/L时,在pH值为7.2、搅拌速率和搅拌时间分别为80 r/min和8 min条件下,絮凝效果最好,CODcr与浊度的去除率分别为53.9％和98.6％.与PAC/PAM混合絮凝剂相比,CODcr与浊度的去除率分别提高了13.2％和5.9％,药剂成本下降了21.1％,因此,CTS/PAM/PAC絮凝剂具有明显的环境效益与经济效益.     

壳聚糖在海水混凝处理过程中的助凝作用研究

将天然高分子絮凝剂壳聚糖(CTS)与无机絮凝剂FeCl3协同使用,混凝处理渤海湾近岸海水,考察了壳聚糖投加量、pH值和沉降时间对浊度和其它污染物去除效果的影响。试验结果表明,CTS对FeCl3助凝效果显著,与单独使用FeCl3相比,其浊度、化学耗氧量(CODMn)和总磷(TP)去除率分别提高了8.3%、9.6%和9.4%。FeCl3与CTS协同使用还可明显改善絮体的沉降性能,缩短沉淀时间。综合考虑各项主要技术指标,其海水混凝适宜条件为m(FeCl3)/m(CTS)=15.0。     

壳聚糖絮凝剂处理水源水中有机物的试验研究

研究了壳聚糖絮凝剂的絮凝特性,进行了壳聚糖絮凝剂跟无机絮凝剂复合絮凝对水源水中浊度和有机物去除的试验。实验结果表明,复合絮凝能够相互促进各自的絮凝性能,显著提高有机物的去除效果,并使除浊和去除有机物得到了统一。在壳聚糖絮凝剂分别与三种常用无机絮凝剂(硫酸铝、氯化铁和聚合铝铁)的复合絮凝的效果的实验表明,其中聚合铝铁跟壳聚糖的复合絮凝剂的效果最好,在最佳条件下,其浊度、CODMn和UV254的去除率分别达到了97％、44％和55％。     

高岭土负载HPCS-MA对亚甲基蓝废水的絮凝性能

以羟丙基壳聚糖（HPCS）、马来酸酐（MA）为原料合成N-马来酰化羟丙基壳聚糖（HPCS-MA）。采用红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）对其结构进行表征。考察了缚酸剂三乙胺用量、反应温度、反应时间及马来酸酐用量对产物羧基含量及特性黏数的影响。结果表明：在缚酸剂用量为5g，反应温度65℃，反应时间6h，马来酸酐用量为4.5g的条件下，产物的羧基含量和特性黏数均达到较佳值，为83.50%和211.96mL/g。利用高岭土负载HPCS-MA处理亚甲基蓝印染废水，研究了pH、投加量、絮凝温度、初始浊度对亚甲基蓝染料脱色性能的影响。结果表明，在亚甲基蓝浓度为3×10^-5mol/L的印染废水中，HPCS-MA絮凝脱色的适宜条件为：pH为1～5，投加量为4～8mg/L，温度为20～25℃，浊度为200～400NTU，在此条件下色度去除率均在96.5%以上。     

Coagulation of colloidal particles in water by chitosan

The feasibility of applying chitosan, as prepared from the crab chitin, was assessed in this study for the coagulation of colloidal particles. A series of batch flocculation tests with chitosan under different conditions was also conducted. The results indicate that chitosan is a potent coagulant for bentonite suspension. The relationship between the optimum chitosan dosage and the turbidity of the bentonite suspension is presented as a linear correlation. The evidence infers that an adequate range of the coagulant dosage is the primary consideration in determining the removal efficiency for the turbidity of the source water. It also indicates that the coagulation behavior for kaolinite by chitosan is different from that of bentonite, i.e., chitosan fails to form a good aggregate with kaolinite. Turbid water containing particles which show behavior similar to kaolinite apparently need to have some bentonite particles added as coagulant aid, thereby improving the aggregation of the colloid particles with chitosan. Moreover, the effect of pH on the coagulation efficiency of chitosan is insignificant. The evidence infers that charge neutralization is not a major mechanism controlling the formation of floc for chitosan coagulation.     

Preparation of O‐carboxymethyl‐N‐trimethyl chitosan chloride and flocculation of the wastewater in sugar refinery

A novel water soluble amphiphilic O‐ carboxymethyl‐N‐trimethyl Chitosan chloride (CMTMC) was synthesized. The structure of this material was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, ¹³C nuclear magnetic resonance (¹³C‐NMR) spectroscopy and X‐ray diffraction (XRD) techniques. The results showed that CMTMC had been successfully prepared. To determine the flocculation performance of the synthesized amphiphilic polymer, a comparison was made among Chitosan (CS), N‐trimethyl chitosan chloride (TMC), O‐carboxymethyl chitosan (CMC), and CMTMC on the turbidity and COD removal efficiency of 1% (v/v) wastewater in sugar refinery suspensions at pH 5.0, 7.0 and 9.0 at a dosage range of 0–8 mg/L. The results showed that the water soluble amphiphilic polymer CMTMC, which contains longer polymer anion and polymer cation, had the best performance not only in turbidity removal but also in COD removal on sugar refinery wastewater. The using of CMTMC as a flocculant to treat wastewater in sugar refinery was actually more effective than CS, CMC, and TMC. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

琥珀酰壳聚糖季铵盐的合成及絮凝性能

壳聚糖由于水溶性差、电荷密度低等缺点,使其在絮凝应用方面受到限制。对壳聚糖进行化学改性,可以改善其水溶性和絮凝性能。本文采用苯甲醛保护壳聚糖氨基,然后与丁二酸酐反应合成琥珀酰壳聚糖（SACTS）,进一步与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）反应合成琥珀酰壳聚糖季铵盐（SAQCS）。采用FTIR、¹H NMR、XRD、ESEM等方法对SAQCS的结构和形貌进行表征。探讨了引发剂用量、单体配比、反应温度、反应时间对SAQCS阳离子度的影响。结果表明,SAQCS较优合成工艺条件为：引发剂用量（占单体的质量分数） 2%,m（DMDAAC）/m（SACTS）=5.4,反应温度70℃,反应时间7h。此工艺条件下合成的SAQCS的阳离子度为42.26%。将SAQCS、壳聚糖、聚丙烯酰胺与配制的高岭土模拟废水进行絮凝实验,考察了pH、投加量、温度对絮凝效果的影响。结果表明,当絮凝条件为pH=2～5、投加量3~9mg/L、温度25～50℃范围内,使用SAQCS絮凝后上清液浊度去除率均在96%以上。     

壳聚糖复合絮凝剂处理含油废水

壳聚糖复合絮凝剂处理含油废水,正交实验结果分析表明：pH值为7,PAM量为2mg／L,壳聚糖量为2mg／L时,对废水化学耗氧量（COD）去除率可达47．33％;pH值为7.PAM量为1mg／L,壳聚糖量为8mg/L时,对废水浊度处理得到较为满意的效果,浊度去除率可达91．73％。对浊度和COD去除率的影响因素主次顺序是：pH值〉PAM投加量〉搅拌时间〉壳聚糖投加量。     

聚合氯化铝复配絮凝剂的絮凝性能

选用聚合氯化铝(PAC)和KMnO4、MnO2进行复配处理微污染水。考察了复配比例、复配成分、反应时间对絮凝效果的影响以及絮凝沉降性能。试验结果表明:KMnO4、MnO2与PAC具有极好的复配效果,复配后浊度及有机碳总量(TOC)去除率进一步提高,絮凝沉降性能也得到改善。在浊度去除方面,要达到92.33%的去除率,复配絮凝剂比单独投加PAC节省36.8%的投加量。在TOC去除方面,单独投加15 mg/L的PAC仅能达到17.2%的去除率,而投加15.8 mg/L的复配絮凝剂则能达到47.6%的去除率。在絮凝沉降性能方面,当浊度去除要求相同时,复配絮凝剂可缩短27%~50%的反应时间。     

壳聚糖的改性及应用研究

以天然物质壳聚糖和阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为基本原料,通过接枝反应,得到改性壳聚糖絮凝剂(CAM),对壳聚糖接枝产物的结构、Zeta电位、pH适应性等进行了分析,并通过对啤酒厂实际生产废水的絮凝试验分析表明,当絮凝剂用量为30 mg·L~(-1)时,除浊率可达90%以上,沉降速度可达0.55 cm·s~(-1),COD去除率高于95%,絮凝效果明显优于CTS和PFS.