固着剂作用下溶解物质与胶体物质的相互影响

以氧化淀粉、松香酸及两者的混合物,分别模拟为溶解物质（DS）体系、胶体物质（CS）体系及溶解与胶体物质（DCS）共存体系,采用3种不同特性的聚胺固着剂加以作用,固液分离后测定模型物的残余浓度,考察固着剂作用下DS、CS、DCS的稳定性及相互影响。结果表明：在单一的DS、CS体系中,固着剂难以大幅去除DS,但比较容易去除CS;混合的DCS体系中,DS可附着在CS上被更多地去除,CS则因DS的稳定作用更难去除。综合来看,分子质量大而电荷密度高的固着剂去除DCS的效果更佳。     

混凝-沉淀-砂滤工艺对污水中典型医药类物质的去除特性研究

通过实验室模拟的混凝-沉淀-砂滤装置,研究混凝剂聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)和絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)投加量和投加方式对污水中医药类物质降固醇酸(CA)、卡马西平(CBZ)、萘普生(NAP)和双氯芬酸(DCF)的去除特性.研究发现,针对医药类物质总进水浓度2 mg/L的污水厂二级出水,单独投加PAC 60 mg/L下混凝-沉淀-砂滤工艺对医药类目标物的去除效果最佳,总去除率为30.31%,去除顺序为CBZDCFCANAP;PFS单独投加量100 mg/L下的去除效果最好,目标物总去除率为28.96%,去除率大小是DCFCACBZNAP.PAC或PFS主要通过电性中和的方式来消除医药类物质所带电荷,从而使其吸附凝聚于脱稳胶体和细微悬浮物上而被分离除去.少量PAM与PAC同时投加时医药类物质的去除效果明显提高,PAM的吸附桥联作用促进了絮体的联结沉降和目标化合物的吸附去除.PAC和PFS的同时投加可增强NAP的有效去除,但两者的交互作用需通过投加量和配比的优化来实现.医药类物质主要是通过混凝-沉淀得以去除,砂滤的去除效果微小,有时甚至为零.     

纳米硫化锌分子沉积膜制备与光谱分析

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,采用乙酸锌和硫化钠合成了硫化锌(ZnS)胶体,采用分子沉积膜技术制备了聚电解质与ZnS纳米颗粒的复合薄膜.在ZnS胶体的紫外-可见光吸收光谱上可观察到激子吸收峰,胶体的吸收带边约为313 nm,与其体相材料比较,有明显蓝移现象,显示出量子尺寸效应.透射电镜下可观察到ZnS胶体颗粒为球形,粒径为3-7 nm.吸收光谱显示,聚电解质与ZnS胶体复合薄膜的吸光度随薄膜层数增加而上升;荧光光谱显示,复合膜在380 nm附近有较强发光,随着膜厚度增加,发光强度逐渐增强.     

针叶木BCTMP中阴离子垃圾的特性分析

以针叶木漂白化学热磨机械浆（BCTMP）为原料,模拟制成造纸白水,对其在生产过程中产生的溶解与胶体物质（DCS）的物理化学性能进行研究．结果表明,针叶木BcTMP所产生的溶解物质（DS）占白水中DCS的36．7％,胶体物质（CS）占白水中DCS的63．3％,其中DS是电导率的主要表现者,CS是负电荷的主要来源．利用气相色谱-质谱联用（GC—MS）对DCS中的化学组成进行了分析．     

纳米SiO2对含十二烷基硫酸钠高岭土低浊水的处理效果与吸附特性

以阴离子表面活性剂--十二烷基硫酸钠(SDS)作为一种低分子溶解性有机物的代表物质,投加新型水处理剂纳米SiO2对6NTU高岭土悬浊液进行混凝沉降试验.运用形态学理论,借助电镜观察与图像分析技术,研究纳米SiO2的作用机理、吸附絮凝效果与形态学特性.结果表明,纳米SiO2对SDS的去除率随溶液pH值的升高而降低.纳米SiO2具有良好的助凝效果,但其单独使用时对浊度的去除效果较差.纳米SiO2能迅速吸附溶液中的SDS,并在短时间内达到平衡,其对SDS的吸附特性符合Freunlich等温吸附式.     

混凝-超滤工艺去除水中复合污染物试验研究

研究分析腐殖酸对水溶液中纳米TiO₂稳定性的影响,探究混凝剂投加量、pH值、钙离子对混凝-超滤工艺去除水中腐殖酸-纳米TiO₂复合污染物的影响。结果表明,纳米TiO₂与腐殖酸在水溶液中发生静电吸附以及配位反应,使纳米TiO₂有效粒径减小,静电斥力增强,胶体分散更均匀,体系稳定性增加,易于迁移,从而给饮用水安全带来威胁。在单因素影响实验中,实验结果显示,混凝剂浓度为0.46 mmol/L、pH值在7~8之间（即弱碱性）时,能有效去除复合污染物,此时,膜通量较高,膜污染较轻,而水中钙离子的存在会加重膜污染。     

办公废纸DCS的分离及其对脱墨浆性能的影响

本文对混合办公废纸回用过程中产生的DCS进行了分离分析，并初步研究了DCS及其单独的DS和CS对脱墨剂性能的影响。结果发现，DCS的电导率和CODcr主要由DS贡献，而浊度主要由CS贡献。与碎浆段相比，漂白段DCS及DS上述参数的值要低的多。纸浆白度的降低主要是由溶解物质引起的，而纸浆裂断长的降低主要是由胶体物质引起的。     

阳离子淀粉用量对PCC絮聚体稳定性的影响

采用阳离子淀粉(CS)与沉淀碳酸钙(PCC)进行预絮聚,对不同CS用量下絮聚体的形貌进行了观察比较.预絮聚后的絮聚体在湿部的尺寸及稳定性直接影响到成纸后填料聚集体在纤维网络中分布进而影响到纸张性能.研究了不同CS用量下PCC絮聚体在不同剪切模式下的抗剪切与再絮聚行为,并对其絮聚机理进行了分析.研究表明,随着CS用量增大,CS大分子桥连对絮聚体稳定性有所改善,但经超声波处理后,以桥连机理形成的絮聚体再絮聚能力较弱.     

絮凝时间对混凝-超滤工艺的膜污染特性影响

为了考察混凝条件对混凝-超滤工艺中有机物去除效果和膜污染的影响,采用静态超滤试验装置对引黄水库水进行了试验研究。研究了絮凝时间对有机物去除效果、絮体特性和超滤膜过滤特性的影响,分析了膜污染的影响因素。试验结果表明：溶解性有机污染物质( DOC、UV254)的去除作用主要发生在快速混合和凝聚过程,后续的絮凝反应过程对溶解性有机污染物质的去除效果没有影响。絮凝反应时间对絮体特性和膜污染特性的影响显著,过短或过长的絮凝时间均会产生不利影响,絮凝时间10 min时絮凝指数处于最佳范围,絮体二维分形维数最小,膜比通量最大,膜总阻力最小,滤饼层阻力最小,膜孔阻力趋于稳定。混凝剂投加量为20 mg/L、絮凝10 min时,絮体特性和超滤膜过滤性能均达到最佳。欠投药和过投药都会对混凝效果、絮体特性和膜阻力特性产生显著影响。     

PAC助留体系下细小纤维-碳酸钙共絮聚的研究

以杨木P-RC APMP为原料,对其进行筛分,并对P-RC APMP细小纤维与碳酸钙进行共絮聚,研究了PAC助留体系下,不同添加量对共絮聚团和浆料电性、共絮聚团大小、浆料体系的留着与共絮聚体系滤水性能的影响;结果表明:随着PAC用量的增加,共絮聚团的表面电荷、浆料的Zeta电位与白水阳离子需求量都在不断减小;通过FBRM检测,当加入PAC后,共絮聚团尺寸大小为12.5μm,PAC添加量为0.8%时,细小组分留着率为47.2%.     

TiO_2-MCM-41的制备表征及选择性吸附脱硫研究

以钛酸正丁酯作为钛源,MCM-41为载体,采用加热回流法合成了TiO2-MCM-41介孔分子筛(n(Si)/n(Ti)=5),并借助XRD、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段研究了吸附剂的结构特性。以催化裂化汽油为油品进行静态脱硫和动态脱硫实验,结合使用固定床技术和色谱-硫化学发光检测(GC-SCD)偶联技术系统考查了吸附剂的选择性吸附脱硫性能及其对不同硫化物的选择性规律。结果表明,TiO2在介孔分子筛MCM-41的内孔壁能均匀分散;TiO2与MCM-41孔道表面的SiO2以Si—O—Ti键连接;MCM-41经负载TiO2后,吸附脱硫性能明显提高;TiO2-MCM-41对FCC汽油中各种硫化物的选择性顺序为:四氢噻吩2-甲基四氢噻吩≈C5硫醚3,4-二甲基噻吩2/3-乙基噻吩2-乙基-5-甲基噻吩噻吩2,5-二甲基噻吩C1-C3硫醇2-甲基噻吩2,3-二甲基噻吩3-甲基噻吩2,4-二甲基噻吩苯并噻吩。     

TiO2/AC光催化剂对卡马西平的降解特性

以椰壳粉末活性炭（PAC）为载体,钛酸丁酯和乙醇为原料,采用溶胶凝胶浸渍法制备负载型光催化剂（TiO2/AC）,并研究其降解模拟废水中微量污染物卡马西平的效果。结果表明：TiO2/AC对卡马西平的处理效果明显优于粉末二氧化钛（TiO2）和活性炭,TiO2/AC对卡马西平的去除率是TiO2的1.7倍。当卡马西平初始浓度为10mg/L时,TiO2/AC的投加量为500mg/L、TiO2的负载量为11.2%、反应pH值为7时,卡马西平去除率达到90.6%。TiO2/AC对不同初始浓度卡马西平溶液的降解过程符合准二级反应动力学,二级反应常数与浓度成反比。利用Langmuir-Hinshelwood（L-H）模型可得出表观吸附平衡常数Ka=9.215×10^3 L/mol,表面反应速率常数Kr=3.678×10^-6 mol/（L·min）,微波辐照是实现催化剂再生的最佳方法。     

SiO2/TiO2共混电纺纤维的制备及光催化性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为原料,采用静电纺丝技术制备了SiO2/TiO2共混纤维膜,经过煅烧后得到了SiO2/TiO2无机纳米纤维.采用TG-DTA对SiO2/TiO2共混无机纤维的热行为进行了表征,并对不同电压、不同纺丝液配比以及不同煅烧温度条件下得到的样品进行了SEM表征,研究不同条件对纤维形貌和光催化性能的影响.结果表明:当纺丝电压+17 kV、接收距离13.5 cm时,纺丝液最佳配比是4.0 g PVP、11 mL EtOH、1.0 mL HAc、1.3 mL TEOS和1.0 mL Ti(OC4H9)4.为了得到形貌和组成兼备的SiO2/TiO2共混无机纤维,确定最佳热处理条件是450℃保温3 h,样品在紫外光照射下对亚甲基蓝的最高去除率达到51%.     

MoP/TiO_2-SiO_2-Al_2O_3的制备及加氢脱芳性能研究

采用溶胶—凝胶法及共浸渍法制备了TiO2-SiO2-Al2O3复合载体,并用共浸渍法制备负载型MoP/TiO2-SiO2-Al2O3催化剂。XRD结果表明,TiO2的晶相衍射峰呈锐钛矿,SiO2则大多以无定型态分散于γ-Al2O3晶体表面。通过原位还原技术对催化剂进行还原处理,在连续固定床反应器上进行活性评价,结果表明,钛硅铝物质的量比对催化剂的活性有很大的影响,在温度为360℃,压力为3MPa,液时空速为1h-1,氢油体积比为500∶1的反应条件下,n（Ti）∶n（Si）∶n（Al）为1∶1∶4,Mo负载量为20%时,MoP/TiO2-SiO2-Al2O3催化剂的加氢脱芳活性最高,达到65.6%。并且TiO2-SiO2-Al2O3三元复合载体比传统的γ-Al2O3和SiO2-Al2O3二元复合载体的活性分别提高了19.6%和13.6%。     

聚合硫酸铁的制备及其对含镍废水处理的研究

利用双氧水直接氧化硫酸亚铁,采取程序控温的方法,得到盐基度较高的PFS.探究制备硫酸亚铁的最佳合成条件,并利用此产品对含镍废水进行处理.结果表明：当n（H2O2）∶n（H2SO4）∶n（H2O）∶n（FeSO4.7H2O）为2.3∶0.3∶0.83∶1时,制得符合GB 14591-2006且盐基度高达15.63的液体PFS.利用此产品对含镍废水进行处理,除镍率可高达99.8%.     

添加有机酸加速2,4,6-三氯酚的生物降解

2,4,6-三氯酚（TCP）属于难生物降解有机物,但通过添加易于生物降解的有机酸可以加速其生物降解的速率.本实验通过添加甲酸和乙酸来研究其对提高TCP生物降解速率影响.同样加入1 mM的甲酸和乙酸可以分别提高TCP生物降解速率66％和88％.对TCP代谢途径分析发现,TCP在生物降解过程中,通过分子氧和电子载体的共基质作用启动其初始的还原和单加氧反应,在苯环上加入羟基.不同加入量的甲酸和乙酸对TCP降解的实验表明,加入0.25mM的乙酸加速TCP生物降解速率正好与加入1mM甲酸的效果相当.这表明,电子数的加入对TCP的生物降解成正比.     

水径向分布的分子动力学模拟研究

采用SPC/E水模型,用分子动力学模拟方法,研究了不同条件下水分子间氧-氧(gOO(r))、氧-氢(gOH(r))以及氢-氢(gHH(r))原子的径向分布函数。gOO(r)的计算结果表明,水在各种状态下分子间的最近距离均为0.25nm;gOO(r)分别在r为0.28、0.45nm时出现第一、第二个峰值,这分别是第一、第二水壳的位置。gOH(r)的计算结果表明,水中氢键的相互作用距离主要聚集在0.18nm左右。gHH(r)的分布主要取决于水中的氢键分布和gOO(r)的变化。     

RAFT乳液聚合PU单体制备电气石/聚氨酯复合乳液

分别合成碳碳双键封端的阴离子型聚氨酯单体(PUM)和二氧化钛包覆的电气石(Ti O2/TL),然后以具有可逆加成断裂链转移(RAFT)功能的2正丁硫基碳硫酰硫甲基乙酸(BT3PA)修饰Ti O2/TL得到单/双齿螯合型电气石(TL-RAFT);最后以TL-RAFT为链转移剂,用偶氮二异丁腈(AIBN)引发PUM实施乳液聚合,得到电气石/聚氨酯复合乳液(TL/PUemulsions).研究结果表明:当TL-RAFT的质量百分比分别为PUM的3%,6%,9%和12%时,经由RAFT过程分别制得的TL/3PU,TL/6PU,TL/9PU和TL/12PU4种复合乳液放置3个月没有无机粒子沉淀,且其分子量分布系数(PDI)都小于2;DSC和TGA分析测试结果表明,TL/3PU,TL/6PU和TL/9PU3种乳液膜的热稳定性和热失重温度随着电气石含量的增加而提高,TL/9PU的热失重温度与TL/12PU接近.     

城市污水生化处理后水中溶解性有机物的特性研究

采用XAD树脂分离技术和超滤膜法对青岛市某城市污水处理厂生物化学处理后出水中溶解性有机物（DOM）进行了分类分离,研究了出水中DOM的亲疏水特性及分子量分布规律,探讨了各类DOM组分与芳香度之间的关系.研究结果表明,在DOM中,酸性物质（包括过渡亲水酸性物质和疏水酸性物质）所占比例最高,占总溶解性有机碳（DOC）的79.8%,疏水非酸性物质的芳香度最高,并依疏水酸性物质、过渡亲水酸性物质、亲水性物质的顺序递减,且羰基、羧基、羟基、脂类对芳环的取代程度表现为亲水性物质〈过渡亲水酸性物质〈疏水非酸性物质〈疏水酸性物质;该污水处理厂二级出水中的DOM以小分子量有机物（相对分子质量小于1kDa）为主,其占总DOC的59.13%,表明水中腐殖酸类等难降解有机物质含量较高,增加了消毒副产物的生成势.因此,若该种水体需要深度处理时,应重点考虑提高对腐殖酸类等难降解有机物质的处理程度,确保回用水水质的安全性.     

混凝法去除水体中邻苯二甲酸二甲酯

研究采用强化混凝法去除水体中特征性有机污染物邻苯二甲酸酯类化合物（PAEs）。以邻苯二甲酸二甲酯（DMP）为目标物,阳离子混凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）与聚丙烯酰胺（CPAM）为混凝剂,对含DMP的水体进行强化混凝处理,混凝处理后水体中DMP的残余浓度采用高效液相色谱法（HPLC）测定。研究内容还包括混凝剂的投加量、pH值、静置时间对去除效果的影响,试验获得了较好的研究结果。研究结果表明PDMDAAC与CPAM复合使用后的去除效果优于单一混凝剂PDMDAAC的去除效果,当水体中DMP浓度为0．50mg／L,PDMDAAC与CPAM投加量分别为50mg／L与2．5mg／L,pH为6．0及沉降时间3h时,DMP最大去除率可达99．87％。采用混凝法去除水体中PAEs操作简便,如将该方法用于实际供水中有利于将水体中的PAEs与浊度同时去除。