新型混凝剂聚合氯化铝钛的制备及性能表征

在传统聚合氯化铝(PAC)中加入钛盐制备了新型聚合氯化铝钛(PATC)混凝剂,通过ζ电位、粒径、红外和扫描电镜等表征手段与传统PAC进行了对比,并使用2种混凝剂针对西安兴庆湖原水进行了混凝实验。结果表明,经过钛盐改性的PATC的粒径和ζ电位(126.3 nm、28.29 mV)较PAC的粒径和ζ电位(16.72 nm、8.257 mV)有一定的提升,这使得其具有更高的电中和和网捕卷扫能力。同时PATC相比PAC具有更宽的pH适应范围,在整个pH范围内(5～9)均具有更强的电中和能力。在原水混凝实验中,经过钛盐改性的PATC相比于PAC,对微生物代谢产物和蛋白质类有机物的去除能力提高(去除率分别提高了6.9%与7.1%)。     

聚合硅酸硫酸铁铝混凝剂的制备表征与混凝性能

引言聚合硅酸硫酸铁铝(PAFSS)是近十年来发展起来的一种新型无机高分子混凝剂,它不但综合了聚铝、聚铁和聚硅酸混凝剂的多重优点,还克服了聚铝处理后水样残余铝浓度高、聚铁残余色度大和聚硅酸稳定性差的缺点,在废水的处理过程中可同时发生电中和、吸附架桥和网捕等多种功能,产生比单一聚铁、聚铝和聚硅酸更好的混凝效果,因而得到了国内外研究人员的广泛关注。如文献[1-4]以硅酸钠、硫酸铝和硫酸铁为原料,通过硅酸钠的酸化得到聚硅酸(PSA),通过硫酸铝和硫酸     

zeta电位与菌悬液絮凝活性

通过克雷伯杆菌、有机高分子絮凝剂表面zeta电位分析和絮凝实验,初步研究了有机高分子絮凝剂对克雷伯杆菌的絮凝特性和絮凝机理。zeta电位测定表明克雷伯杆菌的等电点大致为2.2,阳离子聚丙烯酰胺（cPAM）表面的零电点约为8.0,非离子聚丙烯酰胺（nPAM）和阴离子聚丙烯酰胺（aPAM）表面均带有少量负电荷。pH<8,cPAM带正电,能与带负电的菌体电中和,显示良好的絮凝效果,最佳絮凝条件为pH7,絮凝率（FR）达94.5%。加入无机电解质后,nPAM絮凝效果变化最明显,pH4时絮凝率达95.1%,结果表明,克雷伯杆菌发酵液絮凝除菌过程是以电性中和为主,吸附架桥为辅。     

响应面法优化煤矸石基PASC制备及絮凝机理研究

利用煤矸石为原料制备聚硅酸氯化铝(PASC)絮凝剂，以PASC对煤泥水的去浊率为指标，通过单因素实验探究pH、聚合时间、聚合温度对PASC絮凝性能的影响，在此基础上进行响应面实验优化制备参数。利用XRD,FTIR,SEM和Zeta电位等测试方法对PASC进行理化表征，探究其絮凝机理。结果表明：响应面实验模型的相关系数R²=0.989 0,响应面优化模型可靠，在pH=3.32,温度44.3℃下聚合2.2 h,所得PASC对煤泥水的去浊率预测值为99.13%,3次验证实验显示PASC对煤泥水去浊率的平均值为99.11%,预测值与实验值仅有0.02%的误差；三因素按对煤泥水去浊率显著性由大到小依次为pH、聚合时间、聚合温度；XRD分析显示PASC中主要是NaCl衍射峰，非晶态衍射峰表明其形成了新的无定型聚合物，FTIR分析表明PASC内部存在Al—O—Si等多种成键作用，SEM分析表明PASC形貌呈高聚集度的簇团网状或分枝状结构；PASC为阳离子型无机高分子絮凝剂，粒度分布分析结果预示着PASC通过吸附电中和、吸附架桥以及网捕卷扫作用使得煤泥胶粒絮团，最终沉降。     

高盐高有机制药废水污泥电渗透高干脱水

为研究高盐高有机制药废水污泥的电渗透脱水效果,深入认识化学污泥的电脱水过程,本文采用电渗透高干脱水技术对经抽滤脱水的高盐高有机制药废水化学污泥进行深度脱水,考察了泥饼初始pH的改变对污泥电渗透高干脱水过程中阴阳极污泥的含水率、电流、电导率、pH、zeta电位与能耗的影响,验证了对高盐高有机制药废水污泥实行电渗透高干脱水的可行性,解析了化学污泥电渗透脱水过程的机制。结果表明,泥饼pH为2、3、4时,zeta电位为正值,电渗流反向流动,无法脱水;pH增至5时,zeta电位为负值,电渗流从阴极脱除,污泥含水率从53.2%降至44.8%,脱水效果最好;但pH增至6时,脱水量有所降低。污泥电导率随pH的增加而降低。pH为5时初始电流最大。脱水15min时,即污泥含水率降至45.5%时,能源利用率最高。     

分散剂用量对碳化硅浆料流变性能的影响

使用四甲基氢氧化铵(TMAH)作为分散剂,研究了分散剂用量对SiC浆料流变性能的影响,并分析了其原因。结果表明：TMAH能够显著提高SiC粉体的zeta电位,降低浆料粘度,从而显著优化浆料的流变性能。在pH为10左右,加入质量分数为0．3％和o．6％NTMAH后zeta电位分别提高了11.7mV和21mV。实验中,在不同体积分数SiC浆料中,加入0．6%TMAH时能够达到最优性能,浆料粘度都达到最低。过量的分散剂则会增加浆料中的离子浓度而导致双电层厚度减小,从而恶化浆料的流变性。     

聚硅酸铁锌-壳聚糖复合絮凝剂对直接大红染料废水的脱色研究

采用自制的聚硅酸铁锌(PFZSS)与壳聚糖(CTS)制备了新型复合絮凝剂PFZSS-CTS,并研究该絮凝剂对模拟直接大红染料废水的脱色效果。结果表明,适宜的絮凝条件为:投药量40 mg/L,pH=7,沉降时间30 min,快速、慢速搅拌转速分别为130、55 r/min,快速、慢速搅拌分别为时间2.5、15 min,此条件下染料的脱色率达到99.52%。结合ζ电位的分析,初步推断其絮凝机制包括电中和、吸附架桥、网捕卷扫。     

壳聚糖类复凝聚胶体对高岭土悬浊液的混凝特性研究

采用壳聚糖-羧甲基纤维素钠(CS-CMC)、壳聚糖-海藻酸钠(CS-ALG)原位生成混凝剂,并通过烧杯实验研究其对高岭土悬浊液的混凝特性及机理。探究混凝剂投加量、水力条件、pH值、悬浊液浓度对混凝效果的影响。结果表明,高岭土悬浊液pH为5,CS-CMC投加量各20 mg/L时混凝效果达到最佳,沉降2 min后浊度去除率达到98.13%。高岭土悬浊液pH为4,CS-ALG投加量为CS投加10 mg/L、ALG投加20 mg/L时混凝效果达到最佳,沉降4 min后浊度去除率达到97.87%。CS-CMC、CS-ALG与PAC相比具有用量少、沉降时间短等优点。絮体Zeta电位测定、絮体粒径测定结果表明,两种混凝剂的主要作用机理为电性中和,同时存在网捕作用与吸附架桥作用。     

碱式氯化铝试制小结

一、前言(一)碱式氯化铝的组成碱式氯化铝(Basic aluminum chloride)简称BAC,也叫聚合氯化铝(Polyaluminum chloride),简称PAC。分子式以[Al_2(OH)_aCl_(6-(?))]表示(m:聚合度,m<10,n=1～5),是无机高分子多价聚合电解混凝剂。它可看作AlCl_3与Al(OH)_3之间的一种中间水解产物。由于铝的配位水发生水解生成铝的络合物,通过“OH”架桥形成一聚、二聚、三聚多核络合物,而成为无机高分子物质。     

高压电场强化法制备荷电聚醚酰亚胺纳滤膜及其性能研究

采用一种新颖的方法,以聚醚酰亚胺(PEI)为原料,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,在高压静电场下采用浸没沉淀相转化法制备出荷电纳滤膜。首先研究了铸膜液组成及成膜条件对膜分离性能的影响。得到最佳制膜条件为:PEI质量分数为22%,静电场强度2 k V,所制备的荷电纳滤膜对聚乙二醇(PEG) 1000的截留率为77. 97%。接下来研究了成膜条件以及铸膜液组成对膜表面切向流动电位(zeta电位)的影响。结果表明,随着静电场强度的升高,zeta电位增大;添加PVP K30浓度过低或过高均导致zeta电位降低,当PVP K30质量分数为6%时,zeta电位最大,为96. 19 m V;添加不同相对分子量的PEG,zeta电位值变化并无明确规律,但添加PEG300、PEG600时,zeta电位值较大,分别为49. 98 m V、41. 51 m V。该研究结果对于进一步开发高性能荷电聚醚酰亚胺纳滤膜具有一定的参考价值。     

聚硅酸氯化铝形貌结构研究

向聚硅酸中引入铝盐制得聚硅酸氯化铝复合絮凝剂,用电子显微镜观察分析了不同Al/Si摩尔比的PASC的形貌,考察了絮凝剂溶液的pH值、电导率随时间的变化,并用红外光谱研究了PASC中Al3 与聚硅酸的相互作用情况。结果表明,聚硅酸氯化铝的形貌均为枝杈状聚集态,并带有分形特征,完全不同于聚硅酸的球形或椭球形,也不同于聚铝的晶形;Al/Si摩尔比对形貌有较大影响。絮凝剂溶液的电导率、pH值随体系铝量、硅量及陈化时间的变化揭示了PASC絮凝剂体系中各成分间存在相互作用。红外光谱证实了PASC中部分Al3 及水解络合铝离子可与共存的聚硅酸起螯合(络合)反应生成铝硅聚合物。     

复合铝絮凝剂的电荷特性及其絮凝性能研究

以三氯化铝和有机高分子PGA为原料,采用碱滴定方法,制备了复合絮凝剂CPAC,并采用电泳技术比较了PAC与CPAC的电动特性,结果表明PAC与PGA复合后能够显著地提高絮凝颗粒的ξ电位,在相同Al(Ⅲ)投量的情况下,O/A比越高,悬浊液体系ξ电位上升越快。以B=2.0的CPAC为例,Al(Ⅲ)投量为5mg/L,O/A=0,0.05,0.1的CPAC悬浊体系ξ电位分别为-8.9mV,-6.9mV,2mV。这说明在低O/A比值的情况下,吸附电中和作用增强是CPAC絮凝效果强于PAC的主要原因。     

Influence of pH on the aluminum speciation in freeze-dried poly(hydroxo aluminum) intercalated bentonites

Two freeze-dried poly(hydroxo aluminum) intercalated Wyoming bentonites were prepared starting from two different aluminum pillaring solutions. Their charge versus pH properties were studied by zeta potential measurements, potentiometric titrations and calcium sorption measurements in order to determine the speciation of the intercalated Al-species as a function of pH. The structural changes of the intercalated bentonite induced by the pH increase were studied by XRD analysis and N₂ adsorption/desorption measurements. At pH 5 the permanent charge (0.75 meq/g) of the original Wyoming bentonite is completely neutralized by positively charged Al-hydroxo species. With increasing pH the Al-species deprotonate and aggregate until their complete neutralization at pH 9.4. Above this pH the Al-polymers start to dissolve from the clay as Al(OH)₄⁻.     

Effect of Al on the galvanic ability of Zn-Al coating under thin layer of electrolyte

The effect of Al on the galvanic ability of Zn-Al coating has been studied under thin electrolyte layers by measuring surface potential and surface pH. The changes of surface potential and surface pH over Zn-Al/steel galvanic couple corroding in artificial sea water (ASW) were measured at 60% and 90% RH at 298 K. In the initial stage of corrosion, Zn-55Al coating has shown better galvanic protection ability than Zn-5Al coating in both 60% and 90% RH. However, Zn-5Al coating was better in long term corrosion. The better galvanic ability of Zn-55Al coating in the initial stage of corrosion was related to the observation of pH as low as low as 2 on its surface. The low pH value was due to hydrolysis of Zn²⁺ and Al³⁺ ions. The low pH value was further confirmed by observing evolution of gas due to H⁺ reduction on the Zn-55Al coating. With the progress of corrosion, the low pH region of coating layer extended towards the base steel. This helped expand the deposition of zinc corrosion products on the steel surface. The enhanced dissolution of zinc in Zn-55Al coating led to the formation of a barrier layer which limited the galvanic protection of remaining steel. This was not the case in Zn and Zn-5Al coating. The X-ray analyses of the corroded samples have shown the deposition of zinc corrosion products on the steel surface, which greatly depended on the RH value. The part of the steel surface covered with zinc corrosion products has shown relatively less noble potential than other part indicating that zinc corrosion products took a role to protect the base steel against corrosion. The results from surface potential and surface pH measurements were substantiated by the surface observation of the corroded sample during and after the corrosion test.     

聚硅酸氯化铝锌絮凝剂的制备及在含油废水处理中的应用研究

在常温常压下,利用硅酸钠、AlCl<,3>及ZnCl<,2>制备出一种新型的无机高分子复配絮凝剂--聚硅酸氯化铝锌(PAZSC),并对含油废水进行了絮凝实验,确定出水处理中最佳絮凝条件:最佳投药量为35mL,最适宜的pH值范围为7～8,Zn/Al/Si的最佳摩尔比为1:1:2.此时的浊度去除率98.9%,色度去除率91...     

高浓度聚铝硅的制备及其混凝性能

采用稳定高浓度偏铝酸钠,与硅酸钠、硫酸铝等合成得到3个系列共15个澄清稳定的高浓度聚铝硅(HPASS)产品,pH为3.15～3.63,密度为1.20～1.28 g/mL,盐基度为65.90%～72.93%,Al2O3质量分数可达8.21%～10.84%.而Handv公司已工业化的产品PASS-100,Al2O3质量分数为10.1%,盐基度约为50%;国内Al2O3质量分数最高的PASS产品只能达到8%左右,盐基度为40%～60%.HPASS与PAC和聚铝铁(PAFC)的混凝性能对比实验发现,HPASS在投加质量浓度为7 mg/L(以Al2O3计)时,浊度去除率可达90%以上;当达到各自的最佳投加量时,HPASS处理后出水的浊度均《1 NTU.最低可达0.5 NTU,而PAC和PAFC分别为1.3、1.1 NTU.     

聚合氯化铝铁的制备、使用及混凝机制研究

以氯化铝和氯化铁为原料制备出一系列不同铝铁物质的量比及碱化度的无机高分子混凝剂——聚合氯化铝铁（PAFC）,并应用于地表水的混凝处理过程。考察PAFC的混凝效能及产生的絮体特性,进而对其使用条件进行优化并分析混凝机制。结果表明,PAFC为多羟基桥连的铝铁聚合物,水解后发生电中和作用使胶粒脱稳,而后通过羟桥和氧桥联接产生架桥和卷扫沉淀作用,混凝效果优异。PAFC的pH适用范围较宽,但铝铁物质的量比对其水解过程影响较大,在铝铁物质的量比为7:1、碱化度为0.5、投加量为10 mg/L时,絮体的粒度及生长速度最大,此时浊度和UV₂₅₄的去除率分别达84.93%和78.52%。此外,正交实验的结果表明水力条件对PAFC的混凝效能影响显著,其最佳使用条件为：快搅时间为20 s、快搅速度为200 r/min、慢搅时间为15 min、慢搅速度为40 r/min。     

高炉渣制备系列精细化工品的技术研究

以高炉渣为主要原料,在前期工作基础上,通过更进一步深入研究,开发出高炉渣制备系列精细化工品的完整工艺路线。采用硫酸酸解高炉渣的方法,获得产品石膏;制备超细硅酸铝的最佳水渣比为7：1,体系pH控制为4.0,通过加入铝片的方式进行除铁;制备镁铝尖晶石的最佳尿素质量百分比为65%,最佳除铁方法为向前体溶液中加入5% Na₂S₂O₄。采用高炉渣制备得到的3种产品,其化学成分均符合相关标准。该工艺路线具有流程短、成本低等优点;渣中有价组分得以全部利用,无残渣排放,环境效益明显。     

负载型光催化剂Al/TiO_2的制备及性能研究

以钛酸正丁酯为前驱物,盐酸为水解抑制剂、无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法进行了铝粉表面包覆二氧化钛薄膜的研究,制备了Al/TiO2光催化剂。以亚甲基蓝为有机污染模拟物,其降解率作为评价手段,考察了不同条件下制备样品的光催化性能。研究表明,当水钛比n[H2O]∶n[Ti(OC4H9)4]为40∶1,水解温度为35℃,pH值为4.5,反应时间为5 h,煅烧温度为500℃时,制备的样品经紫外灯光照3 h,降解率能达到85%。采用粒度分析、XRD等方法对包覆后的样品进行了表征,证明了片状铝粉表面包覆了锐钛矿型二氧化钛。并对样品的光催化性能进行了研究,结果表明,紫外灯光照6 h,样品对亚甲基蓝溶液的降解率能达到97%,优于商用光催化剂P25。     

磷硅渣提钒及制备磷酸铝工艺

磷硅渣作为高磷含钒原料提钒过程中钙化脱磷和铝盐脱硅的固体废弃物,其中含有较多的重金属,如不进行合理处置,不仅造成资源浪费,也会对环境产生较大的威胁,而目前有关该种渣的研究鲜有报道。本文采用多种检测技术分析了磷硅渣中主要成分含量,并开发了一种合理化利用途径--以磷硅渣为原料制备磷酸铝。考察了pH、温度和时间等条件对氧化钙中和脱硫和磷酸铝制备过程的影响。氧化钙中和脱硫过程中,控制终点pH=0.5可以有效消除有价元素P、Al、V的损失,且常温即能达到反应要求;P、Al、V分离过程中,控制终点pH=8.0可以有效消除磷酸铝对V的吸附作用,提高分离效率;净化除杂过程的最优条件为：反应终点pH=12,反应时间2h,反应温度80℃;磷酸铝产品制备过程中,控制终点pH=8.0,磷铝比为最佳,130℃高温转型处理能够使磷酸铝浆料的过滤性能提升30倍。