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阳离子改性木质素混凝剂污泥脱水性能研究 被引量:1
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作者 潘宇 蒋大鹏 +2 位作者 孙亿倍 胡潘 杨琥 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1719-1731,共13页
混凝调理是一种成本低廉、操作方便的污泥调理方法.而传统无机盐混凝剂和合成有机高分子混凝剂在使用过程中存在金属离子及高毒性单体残留等问题.本文以自然界中来源广泛的一种可再生资源——木质素为原材,以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙... 混凝调理是一种成本低廉、操作方便的污泥调理方法.而传统无机盐混凝剂和合成有机高分子混凝剂在使用过程中存在金属离子及高毒性单体残留等问题.本文以自然界中来源广泛的一种可再生资源——木质素为原材,以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为改性单体,采用接枝共聚技术,制得一系列电荷密度(CD)不同的阳离子改性木质素混凝剂(LN-CD).以南京仙林某市政污水处理厂活性污泥为研究对象,测定了活性污泥经系列LN-CD调理后的泥饼含水率(FCMC)、污泥比阻(SRF)、毛细吸水时间(CST)和压缩系数(s),系统考察了LN-CD污泥调理性能;结合污泥絮体结构、泥饼表面形貌和污泥中胞外聚合物(EPS)不同形态及成分含量与分布变化情况,详细讨论了LN-CD混凝剂的污泥脱水机理.研究结果表明,LN-CD具有良好的污泥调理效果,CD是影响LN-CD脱水性能的重要因素,CD越高污泥脱水效果越佳,其中经CD最高的LN-CD1调理后,FCMC、SRF、CST和s分别为:68.91%、0.89×10^(12)m·kg^(−1)、15.0 s及0.81;且获得的污泥絮体尺寸最大结构也最为紧密,污泥中不同形态EPS含量及蛋白质与多糖组分也均有效下降.这是由于LN-CD通过电中和及粘结架桥作用有效聚集污泥颗粒,对EPS结构造成破坏,释放出结合水;此外,木质素本身特有的芳环结构不仅可利用其刚性结构特征起到骨料支撑作用有利于改善泥饼可压缩性,增强其泥饼渗透性,同时其疏水性能还可通过疏水缔合作用与EPS中疏水片段结合有效压缩EPS,从而进一步提高其污泥脱水性能.综上所述,LN-CD制备简单,绿色环保,污泥调理性能优良,其在污泥脱水中应具有良好的应用前景. 展开更多
关键词 阳离子改性木质素混凝剂 电荷密度 污泥脱水性能 胞外聚合物 脱水机制
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改性膨润土混凝剂处理阳离子染料染色废水的研究 被引量:17
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作者 冯雄汉 曾庆福 陈克强 《武汉科技学院学报》 2000年第2期1-6,共6页
介绍了自制的复合改性膨润土对阳离子染料染色废水的吸附絮凝特性,考察了pH值、反应温度、反应时间、复合改性膨润土用量、助剂、无机盐等因素的影响。结果表明,复合改性性膨润土对阳离子染料染色废水具有优异的吸附性能,以聚丙烯... 介绍了自制的复合改性膨润土对阳离子染料染色废水的吸附絮凝特性,考察了pH值、反应温度、反应时间、复合改性膨润土用量、助剂、无机盐等因素的影响。结果表明,复合改性性膨润土对阳离子染料染色废水具有优异的吸附性能,以聚丙烯酸胺作助凝剂可使脱色率达99.9%,COD去除率达 93 %,污泥沉降比仅为 1~ 2%,并且具有沉降快、适应性强、操作简单、费用低廉等优点。 展开更多
关键词 阳离子染料 染色废水处理 改性膨润土混凝剂
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季铵阳离子对木质素减水剂性能的影响 被引量:2
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作者 谢亦富 刘伟区 +1 位作者 罗广健 黄月文 《化学研究》 CAS 2000年第2期33-36,共4页
以木质素磺酸钙为原料 ,通过离子交换法制备了五种季铵阳离子木质素磺酸盐 ,系统的研究了它们对水泥各项性能的影响。研究结果表明 :不同季铵阳离子所对应的木质素磺酸盐在应用性能上存在明显差异 ,有些木质素磺酸季铵盐显示出新的应用... 以木质素磺酸钙为原料 ,通过离子交换法制备了五种季铵阳离子木质素磺酸盐 ,系统的研究了它们对水泥各项性能的影响。研究结果表明 :不同季铵阳离子所对应的木质素磺酸盐在应用性能上存在明显差异 ,有些木质素磺酸季铵盐显示出新的应用潜力。 展开更多
关键词 季铵阳离子 木质素磺酸盐 减水剂 水泥 改性
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改性木质素等电点的测定
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作者 王晓红 郝臣 曾祥钦 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期626-627,共2页
在木质素大分子中除含有苯环外,还含有不同数量的-OH,-COOH,-OCH3等基团,通过Mannich反应,我们把带正电性的有机胺基团接到木质素大分子的结构中,从而使它的电性改变;当基团的正电性增加到足以抵消木质素分子结构中原有的负电性后,改性... 在木质素大分子中除含有苯环外,还含有不同数量的-OH,-COOH,-OCH3等基团,通过Mannich反应,我们把带正电性的有机胺基团接到木质素大分子的结构中,从而使它的电性改变;当基团的正电性增加到足以抵消木质素分子结构中原有的负电性后,改性后的木质素大分子即开始表现出正电性的化合物特征.最终成为典型的阳离子型表面活性剂.因此,改性后的木质素大分子将同时存在荷正电性的胺类基团和原来带负电的-OH,-COOH,-OCH3等基团,这与两性物质蛋白质一样,改性木质素在不同pH值的水溶液介质中也应表现出不同的电性.在直流电场作用下,它们也将发生定向移动,并显现不同的淌度(即电泳淌度). 展开更多
关键词 改性木质素 等电点 阳离子 表面活性剂 环境监测
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高铁酸钾预氧化联用改性木质素混凝工艺的污泥脱水性能研究
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作者 潘宇 孙亿倍 杨琥 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1368-1378,共11页
污水处理过程中产生大量亟需减量化处理的活性污泥,而污泥中胞外聚合物(EPS)是影响污泥脱水性能的关键因素.传统混凝预处理工艺难以有效地破坏EPS,释放结合水.本研究以南京市仙林某市政污水处理厂活性污泥为研究对象,先采用高铁酸钾(K_(... 污水处理过程中产生大量亟需减量化处理的活性污泥,而污泥中胞外聚合物(EPS)是影响污泥脱水性能的关键因素.传统混凝预处理工艺难以有效地破坏EPS,释放结合水.本研究以南京市仙林某市政污水处理厂活性污泥为研究对象,先采用高铁酸钾(K_(2)FeO_(4))对污泥进行预氧化,再以一种阳离子改性木质素(LN-CD)为混凝剂对污泥进行混凝处理.系统考察了K_(2)FeO_(4)预氧化联用LN-CD混凝工艺对活性污泥的调理性能及其协同污泥脱水机制.研究结果表明,K_(2)FeO_(4)预氧化联用LN-CD混凝工艺具有良好的污泥调理效果,氧化剂投加量和混凝剂电荷密度(CD)是影响脱水性能的重要因素.经适量K_(2)FeO_(4)预氧化并联用CD最高的LN-CD1混凝处理,混凝剂用量最少而脱水效果最佳,且获得的污泥絮体尺寸最大结构也最为紧密.EPS不同形态中蛋白质(PN)二级结构分析结果表明,经预氧化-混凝工艺处理后PN结构从有序紧密转变为松散结构,有利于进一步脱水.这是由于经K_(2)FeO_(4)氧化作用,EPS结构被破坏,EPS中结合水得以释放,并且K_(2)FeO_(4)氧化后生成的三价铁还可起到一定协同混凝作用;而LN-CD通过电中和及黏结架桥作用有效抑制EPS,进一步聚集污泥颗粒实现有效脱水;此外,LN-CD还可利用其刚性结构特征起到骨料支撑作用,有利于改善泥饼可压缩性,协同促进污泥脱水.综上,K_(2)FeO_(4)预氧化联用LN-CD混凝工艺在污泥脱水工艺中具有良好的应用前景. 展开更多
关键词 预氧化-混凝工艺 高铁酸钾 阳离子改性木质素混凝剂 污泥脱水性能 胞外聚合物 蛋白质二级结构 脱水机制
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有机高分子絮凝剂的研究进展 被引量:18
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作者 张国杰 王栋 程时远 《化学与生物工程》 CAS 2004年第1期10-13,共4页
综述了国内外天然改性和人工合成有机高分子絮凝剂的研究进展,对有机絮凝剂的发展方向作了展望。
关键词 有机高分子絮凝剂 分类 天然改性高分子絮凝剂 淀粉衍生物 木质素衍生物 甲壳素衍生物 合成有机高分子絮凝剂 离子 离子 阳离子
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淀粉改性混凝剂复合硅酸盐对微污染水强化混凝性能研究 被引量:2
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作者 唐宇农 杨琥 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4837-4844,共8页
传统混凝工艺对微污染地表水净化效果有限,此外,近年来淀粉等天然高分子混凝剂由于绿色环保等特点而备受关注.本研究采用一种阳离子改性淀粉材料(淀粉⁃3⁃氯⁃2⁃羟丙基三甲基氯化铵,St⁃CTA)为混凝剂,分别与实验室自制的聚硅酸(PSA)及聚硅... 传统混凝工艺对微污染地表水净化效果有限,此外,近年来淀粉等天然高分子混凝剂由于绿色环保等特点而备受关注.本研究采用一种阳离子改性淀粉材料(淀粉⁃3⁃氯⁃2⁃羟丙基三甲基氯化铵,St⁃CTA)为混凝剂,分别与实验室自制的聚硅酸(PSA)及聚硅酸钛锌(PSTZ)进行复合强化混凝,应用于处理微污染水体.首先以高岭土⁃腐殖酸(HA)混合液为模拟水样,基于表观混凝性能、絮体特征及混凝后上清液ζ电位等,详细考察了强化混凝工艺的净水效果及混凝机制.结果表明,St⁃CTA分别复合两种不同硅酸盐的强化混凝工艺均对模拟水样具有良好的净水效果;St⁃CTA与PSTZ复合优于其与PSA组合工艺的混凝性能,且St⁃CTA/PSTZ复合工艺能缓解St⁃CTA过量引起的再稳定效应,具有较宽的有效混凝范围.St⁃CTA通过电中和作用与污染物结合,可有效压缩表面双电层;而带正电性的PSTZ,相比于负电性的PSA,不仅具有粘结架桥强化效应,还具有电中和作用,且与HA可形成Zn⁃HA复合物,实现高效净水效果.除模拟水样外,还考察了两种强化混凝工艺对实际微污染地表水的混凝效果,其均表现出良好的混凝性能,有效弥补单一混凝剂对有机微污染水体混凝效率较低的不足,进一步证实了该强化混凝工艺的有效性.此外,与处理模拟水样效果一致,St⁃CTA复合PSTZ的净化效果更佳,但PSA具有更低的应用成本.本研究提供了一种绿色环保的强化混凝工艺,可有效净化微污染水体,具有良好的应用前景. 展开更多
关键词 阳离子淀粉改性混凝剂 硅酸盐 微污染地表水 强化混凝 混凝机理
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DETA促棉秆皮纤维单细胞定向剥离可行性探索
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作者 董震 丁姜鑫 +2 位作者 刁平灏 蔡丹满 聂李鑫 《南通大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第4期35-43,共9页
为解决棉秆皮纤维精细化过程中强度受损的共性问题,研究了阳离子改性剂DETA辅助棉秆皮纤维单细胞定向剥离的可行性。利用DETA分子结构较大、在纤维束径向渗透慢的特点,实现纤维束表层阳离子化,从而使后续过氧化氢脱胶行为控制在纤维束外... 为解决棉秆皮纤维精细化过程中强度受损的共性问题,研究了阳离子改性剂DETA辅助棉秆皮纤维单细胞定向剥离的可行性。利用DETA分子结构较大、在纤维束径向渗透慢的特点,实现纤维束表层阳离子化,从而使后续过氧化氢脱胶行为控制在纤维束外侧,减少纤维强度受损。研究发现:质量分数为9%的DETA可促进束纤维单细胞定向剥离。采用9%DETA方案获得的棉秆皮纤维细度可改善至19.6 dtex,强度保持在3.8 cN/dtex的较高水平,优于目前已报道的碱、碱/过氧化氢或微生物脱胶法。此外,XRD、红外、TG及单细胞形态分析结果证实:采用9%DETA方案得到的纤维内部胶质得以保留,而表面半纤维素及部分木质素被去除,表明单细胞是沿纤维束径向从外向内逐步剥离的。研究结果对富木质素纤维的提取和高值化利用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 木质素 棉秸秆 束纤维 阳离子改性 定向剥离
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