阳离子型聚丙烯酰胺投加量对絮体性状特征的影响

应用激光粒度仪、影像分析及沉降分析技术研究了阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)对混凝过程絮体的粒度、强度及分形维数等微观特性及絮体沉降速率的影响.结果表明,絮体的粒度、强度及分形维数等微观特性与阳离子型PAM的投加量有关,存在一个PAM的最佳投加剂量.在此最佳投加剂量下,系统内絮体的粒度与强度最大、分形维数最小、絮体沉降速率最大.     

温度对海水微絮凝-超滤工艺的影响

采用微絮凝-超滤工艺处理不同温度的海水,研究了温度对有机物的去除效果、絮体特性以及超滤膜通量的影响规律.以三氯化铁为絮凝剂,分析了微絮凝-超滤对海水UV254、DOC及三维荧光光谱的影响,监测了不同海水温度下微絮凝过程中产生絮体的絮凝指数、分形维数等特性,考察了微絮凝对超滤膜污染的减缓作用.实验结果表明,当FeCl_3投加量为1.0 mg·L~(-1)时,对5℃、10℃、15℃、20℃海水的UV254去除率分别为84.4%、81.3%、78.1%、71.9%,DOC去除率分别为81.8%、75.8%、65.0%、57.5%,微絮凝-超滤工艺对低温海水的去除效果优于常温海水,可去除海水中的芳香族蛋白类和腐殖酸类有机物;温度对絮凝指数FI的影响较小,说明其不同温度下微絮凝形成的絮体粒径变化不大;但低温海水形成的絮体分形维数要小于常温海水,说明低温海水的絮体结构更加疏松,疏松的絮体结构更有利于减缓后续超滤膜通量的下降.     

混凝-超滤预沉积对去除腐殖酸的影响

探索利用在膜表面经过混凝预处理,调节膜-颗粒物作用行为的机制,从而改进超滤膜的净水效果是本文的研究核心.研究通过将AlCl_3及Al_(13)两种混凝剂形成的絮体以自然沉降的方式预先沉积在超滤膜表面,考察了对腐殖酸(HA)的去除情况及膜的净水行为.结果表明,使用Al_(13)混凝剂在膜表面沉积的絮体能更好的去除HA,并在一定程度上缓解膜污染,而使用AlCl_3则会加强膜污染现象.随着Al_(13)混凝剂投加量从0.08 mmol·L~(-1)增加到0.18 mmol·L~(-1)时,对HA的去除率也从26%升高到34%,并在超滤膜表面形成预沉积层.在较高投加量0.18 mmol·L~(-1)时,Al_(13)混凝剂在膜表面形成的絮体分形维数(2.45)较AlCl_3(2.29)大,但Al_(13)形成的絮体粒径(300 nm)小于AlCl_3形成的絮体粒径(600 nm),致使在膜表面形成的沉积层相对致密.Zeta电位分析结果表明,Al_(13)混凝剂较AlCl_3混凝剂具有更高的正电荷,较易吸附负电性的HA分子,因此去除HA效果更好,提高膜通量程度更大.     

聚合氯化铁一腐殖酸絮体的空间异质性研究

采用专业的软件对聚合氯化铁一腐殖酸（PFC—HA）絮体二维图像进行灰度解析与高度校正,确定了聚合氯化铁混凝腐殖酸的体系中不同PFC投药量时典型絮体的空间高程分布矩阵;并据此分别计算了PFC絮体的二维分形维数（Ds）、不同方向的Hurst指数及一维自仿射分形维数日．结果表明,不同PFC投药量下,利用TPSAM、PCM、C...     

高锰酸钾预氧化并复合高岭土与聚合氯化铝(PAC)絮凝去除水中颤藻

采用高锰酸钾预氧化复合高岭士与聚合氯化铝(PAC)混凝,对去除水中颤藻进行了研究.通过正交试验得出了在试验水质条件下,颤藻去除最佳条件为:高锰酸钾投加量为0.5mg·l~(-1),预氧化时间为15min,PAc投加量为2.5mg·l~(-1),粒径为160目的高岭土投加量为50mg·l~(-1).在此条件下,高锰酸钾可氧化颤藻失活但并没有破坏藻细胞壁,防止了藻毒素的释放.预氧化产生的水合二氧化锰作为凝结核促进了絮体的形成,并使之更加密实、易沉降,且沉降后藻絮体不再上浮,提高了处理后的水质.     

聚合硫酸铝的制备及形态特征

以Al2 (SO4) 3·1 8H2 O为原料 ,采用一次加碱法 ,高速剪切合成聚合硫酸铝 (PAS) ,研究碱化度 (B)对铝离子形态的影响 .采用混凝实验比较AS ,PAC ,PAS的混凝效果 ,测定处理后水中残留铝的含量 .结果表明 :相同B值条件下 ,PAS的Ala 少于PAC的Ala 含量 ,Alb 含量与PAC基本持平 ,Alc 含量大于PAC的Alc 含量 ;PAS的pH适用范围宽 ,絮体沉降性能强 ,残留铝量低 .     

印染废水生化出水高锰酸钾强化混凝深度处理溶解性有机物的去除特性

采用高锰酸钾预氧化,强化某印染废水生化出水铁盐混凝深度处理溶解性有机物(DOM),考察了高锰酸钾强化混凝对印染废水生化出水中DOM的去除特性并为优化混凝深度处理工艺提供理论参考.在最优投加条件下,高锰酸钾强化混凝处理提高了DOM色度的去除效果,以美国染料生产协会色度值(ADMI7.6)表征时为84%,出水ADMI7.6值较单独混凝处理降低了43%.但以溶解性有机碳(DOC)表征时去除率基本保持不变,为55%.通过XAD-8/XAD-4吸附树脂分离技术和分子量分布分析发现,高锰酸钾强化混凝处理通过有效去除疏水性和弱疏水性DOM色度降低了出水的色度.同时,出水中亲水性和小分子DOM(MW<1 kDa)较单独混凝处理分别增加了34%和15%,导致了DOM去除率以DOC表征时无显著改善.采用三维荧光光谱技术定性分析表明,引起色度的可见类富里酸和类腐殖酸物质被进一步去除使出水色度降低,此时出水中增多的小分子亲水性DOM主要为类蛋白质和富里酸物质.因此,高锰酸钾强化混凝处理过程仍需与其它能去除亲水性、小分子量DOM(MW<1 kDa)的处理工艺结合,以提高总体去除效率.     

不同泥龄下活性污泥絮体性状的研究

采用序批式反应器对不同泥龄下污泥絮体的化学性状(胞外聚合物成分及含量)、物理性状(表面电荷)、形态性状(粒度分布、分形维数)等进行了对比研究.结果表明:泥龄对胞外聚合物总量及各组分含量的影响规律并不明显;多糖/蛋白质愈大,污泥絮体表面电负性愈强;污泥絮体的平均粒径随泥龄的延长呈逐渐减小的趋势,且粒度分布愈来愈均匀;不同泥龄下,污泥絮体形态结构亦不相同,泥龄短时,絮体表面粗糙,结构开放疏松;泥龄长时,絮体表面平滑,结构紧凑;随着泥龄的增大,絮体分形维数逐渐增加.由于不同泥龄下所表现出的污泥絮体性状的差异,直接影响了污泥的絮凝和沉降性能.     

生物质电厂底渣对水溶液中Cu~(2+)的吸附特性

本实验选用安徽某生物质发电厂燃烧炉底渣,通过研究吸附等温线、吸附时间以及电厂灰投加量和溶液初始p H对生物质灰吸附Cu2+的影响,以确定其对水溶液中Cu2+的吸附特性.结果表明,Cu2+初始浓度在50—100 mg·L~(-1)范围内,Langmuir模型能很好地描述生物质电厂底渣对Cu2+的等温吸附规律,其理论饱和吸附量为20 mg·g~(-1),非常接近实际饱和吸附量19.45 mg·g~(-1).溶液初始p H值在2—6范围时,Cu2+的去除率随p H值的升高而增加,当p H在6附近时去除率最佳,接近100%.溶液Cu2+初始浓度为100 mg·L~(-1),体积为50 m L时,随生物质电厂底渣投加量增加,其对Cu2+的去除率上升,但去除效率下降,0.2 g左右可能是达到最佳去除效率和去除率的用量.溶液中Cu2+的去除率随吸附时间的增加而升高,用量越大达到吸附平衡的时间越短,但90 min左右时各个用量的去除率均趋于稳定.     

分形理论及其在混凝研究中的应用

随着人们对分形理论研究的深入,其在混凝研究中的应用日趋广泛.分形理论的出现使人们更清楚地认识了混凝过程中出现的复杂现象及无规则形态,从而为今后对混凝过程的进一步研究提供了有力工具.该文不仅对分形理论的基本知识进行了简单地介绍,并且还对其在絮体形态学和混凝动力学方面的研究应用进行了阐述,同时列举了分形维数在混凝工艺中的具体应用实例,最后提出了目前存在的问题及自己的见解.图1,参21.     

城市垃圾渗滤液的Fenton氧化法预处理试验

采用Fenton法将城市垃圾渗滤液进行催化氧化后,再投加聚合铁进行混凝沉淀处理,结果表明,当FeSO4·7H2O的投量为0.2%,H2O2/FeSO4·7H2O为11,聚合铁的投量为1.2‰时,CODCr去除率为68.2%,色度去除率为98%。研究了原水pH值、FeSO4·7H2O和H2O2的投加量、反应时间及聚合铁的投量对CODCr的影响。     

聚合氯化铝-高锰酸钾-羟基氧化铁复合强化混凝微污染原水

选用聚合氯化铝（PAC）与高锰酸钾、羟基氧化铁进行复配,强化混凝处理微污染原水。研究了复合混凝剂投加量、反应时间、进水pH、进水有机物浓度等对混凝效果的影响及絮体的沉淀性能。结果表明,PAC-KMnO4-β-FeOOH三元复合混凝剂具有显著的强化混凝效果,与相同条件下单投PAC及PAC-KMnO4二元复合混凝相比,TOC去除率分别提高了30%与20%。达到相同的浊度去除效果,三元复配混凝剂可缩短27%~50%的反应时间,减少65%~75%的沉淀时间。进水pH、有机物浓度在一定范围内变动时,PAC-KMnO4-β-FeOOH三元复合混凝剂对浊度与TOC的去除率均高于单投PAC的处理效果,三元复合混凝剂具有较强的抗水质变化冲击能力。     

剩余污泥强化混凝气浮预处理煤气化废水

为解决低浑浊度煤气化含油废水混凝气浮药剂投加量大、效率低的问题,本文开展混凝剂污泥共投加提高气浮工艺除污染能力的研究.研究表明,剩余污泥的投加明显改善了混凝沉淀对油类污染物的去除,在剩余污泥投加量从0增加到1200 mg·L~(-1)时,含油量去除率由28.1%提升至44.1%.聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)和剩余污泥的最适宜投加量分别为150、2、1200 mg·L~(-1).A/O工艺二沉池剩余污泥强化混凝气浮效果最佳,充分气浮反应后对含油量的去除率由46%提升至84%,且气浮池油水分离区微气泡的稳定性得到明显改善.     

黄浦江原水中各类有机物在铝盐混凝过程中的去除效果

通过XAD-8/XAD-4吸附树脂联用技术将黄浦江微污染原水中溶解性有机物分为疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质4类有机物,研究了铝盐混凝工艺对黄浦江水中4类有机物的去除效果.硫酸铝在最佳混凝条件下,即投加量为8 mg·l~(-1)(以Al计),pH=5.5时,水中的DOC和UV_(254)的去除率分别达到23%和32%.有机物的亲疏水性对混凝工艺有较大影响,混凝法倾向于优先去除水中疏水性有机物,而疏水性有机物的酸碱性对混凝工艺没有明显影响,酸性和非酸类疏水物质均能破混凝工艺所去除.疏水酸是水中最主要的三氯甲烷类消毒副产物的前体物质,混凝工艺对于三氯甲烷类消毒副产物有良好的控制作用,总体减少了 39%的生成量.而不同类的有机物之间,混凝工艺对消毒副产物控制效果不同,其中对疏水酸的控制三氯甲烷消毒副产物的效果最好,减少了63%的生成量,亲水物质的控制效果最差,三氯甲烷生成量仪减少了3%.疏水酸表现出比亲水物质更强的生物毒性,混凝工艺能明显降低原水的毒性.     

高效重金属螯合剂RDTC的研制及处理含铜废水性能

以四乙烯五胺、二氯乙烷和哌嗪为主要原料研制了一种二硫代氨基甲酸盐（DTC）类重金属螯合剂RDTC,采用红外光谱对其结构进行了表征.研究了RDTC投加量、废水初始pH值和致浊物质对模拟含铜废水中Cu（Ⅱ）去除效果的影响,用测定浊度的方法研究了絮体的沉降性能,并采用溶出法对沉渣的稳定性进行了分析.结果表明,处理250 mL...     

模拟日光-非均相Fenton光催化降解喹啉

以铝-分子筛(Al-MCM-41)为载体,采用加热回流法制备一种非均相芬顿催化剂还原氧化石墨烯-羟基铁/Al-MCM-41(r GO-Fe OOH/Al-MCM-41).以喹啉模拟有机废水,考察该催化剂在不同氧化体系、不同H_2O_2投加量、不同催化剂投加量和不同水质因素(喹啉初始浓度和p H值)条件下对喹啉降解效能的影响,同时考察了催化剂的重复使用性.结果表明,喹啉的光芬顿降解过程符合准一级反应动力学,降解过程中溶液中的NO-3浓度先升高后下降,表明喹啉的吡啶环被打开.对比芬顿反应,模拟日光芬顿反应中光的引入促进羟基自由基的产生,使得喹啉去除率由45%提高到了99%;喹啉降解速率随着催化剂和H_2O_2投加量的增加而升高,但投加量过多会消耗·OH自由基从而抑制喹啉降解,在光芬顿体系中,该催化剂在p H=3.6—9.6的范围内都表现出了很高的活性;当喹啉初始浓度为20 mg·L~(-1),催化剂投加量为0.5 g·L~(-1),H_2O_2投加量为20 mmol·L~(-1),p H=6.3时,该催化剂对喹啉有很好的矿化效果(TOC去除率为3%).催化剂重复使用性能稳定,重复使用5次喹啉去除率仍高达99%,但TOC去除率略有降低,铁溶出率为0.48%以下.     

典型pH条件下水中离子对腐殖酸絮凝体构造的影响

分析评价了几种典型化学条件对腐殖酸絮凝体构造的影响.研究结果表明,在pH=5.0低投药量下以共聚络合为主要混凝机理所形成的絮凝体结构密实,粒径分布均匀,强度大.而pH=5高投药量以及pH=7.0两种情况下的混凝机理都是以吸附和网扫絮凝为主,此时形成的絮凝体构造特征相似,尽管尺寸较大,但是结构松散,强度较小.针对水中常见的主量阴阳离子,分析探讨了典型离子对絮凝体构造特征的影响.研究表明,Cl-在腐殖酸水样中的存在对絮凝体构造基本没有影响,而SO24-和SiO23-在水样中的存在可使腐殖酸絮凝体尺寸增加0.05—0.13 mm左右,但结构比较开放松散,同时絮凝体的黏结力(即抗剪切力)大大削弱,降低了约0.018—0.047 N·m-2,并且SO24-对腐殖酸絮体构造的影响大于SiO23-对其的影响.然而,引入阳离子会对絮凝体的构造起到不同程度的改善作用.其中以Ca2+、Mg2+为代表的高价阳离子对絮凝体构造影响较大,形成的絮凝体结构密实,尺寸较大,抗剪切能力强.高价阳离子的存在会使絮凝体的粒径增加0.08—0.15 mm,抗剪切力增加0.002—0.013 N·m-2,而以K+、Na+为代表的低价阳离子对絮凝体构造的影响较小.     

超声强化铋掺杂氧化铟降解偶氮染料废水

本实验利用溶剂热法合成了铋掺杂氧化铟催化剂,利用XRD、EDS和SEM对催化剂的结构和形貌进行了表征.研究表明,铋离子已经掺杂进氧化铟的晶格中.掺杂后的催化剂粒径为纳米级,且具有良好的球形形貌.本文以偶氮染料直接大红废水为目标降解物,分别考察了不同催化剂对该染料废水的降解性能以及铋掺杂氧化铟催化剂的投加量、染料的浓度、溶液的p H、超声频率和超声功率对该染料的降解性能.在本实验条件下,催化剂投加量为7.5 mg、染料浓度为10 mg·L~(-1)、pH值为6、超声频率为45 kHz、功率为100 W时,对染料废水的去除效果最优,总去除率可达83.7%,比空白实验的去除率提高将近5倍.     

还原铁法处理印染废水生化出水及原理

采用还原铁粉处理印染废水生化出水,以ADMI7.6作为主要测试指标,考察铁粉投加量、反应时间以及进水pH对出水水质的影响,并研究在此过程中铁粉还原作用和混凝絮凝作用对整体效果的贡献比.结果表明,条件1:铁粉投加量=1.0 g.L-1,反应时间150 min,进水pH 2;条件2:铁粉投加量1.0 g.L-1,反应时间150 min,进水pH 3.条件1时,ADMI7.6去除率达到80%,但铁泥量大,酸碱消耗大,在此反应条件下,铁粉还原去除40%,混凝絮凝去除60%;条件2时,ADMI7.6去除率达到50%左右,产铁泥量小,经济合理;在此反应条件下,铁粉还原去除55%—63%左右,混凝絮凝去除37%—45%左右.经XAD8/XAD4树脂联用,分析疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质4类有机物的去除情况表明,条件1时,能够高效去除非酸疏水物质,去除率为95%,对于疏水酸以及弱疏水物质也有一定的去除效果;条件2时,对4类有机物去除均有一定作用,但对于非酸疏水物质以及疏水酸的去除效果要略差于条件1.     

淀粉改性絮凝剂与PAC复合絮凝发制品废水性能研究:小试和中试

发制品在生产过程中产生大量废水,一般首先通过混凝/絮凝预处理去除废水中大部分悬浮胶体颗粒及少量可溶性物质.本研究中,设计并合成了两种含有强阳离子季铵盐基团的淀粉改性絮凝剂,分别是基团位于主链的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性淀粉(St-CTA-DQ)和基团位于侧链的淀粉接枝聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(St-g-PDMC-DQ).将它们分别在小试和中试规模下与聚合氯化铝(PAC)复合絮凝发制品废水,重点考察了复合絮凝中无机混凝剂与高分子絮凝剂的投加顺序与投加量等因素影响.实验室小试结果表明,先加PAC再加改性淀粉絮凝剂的絮凝工艺效果明显优于先加高分子絮凝剂再加PAC及两者同时加入的絮凝工艺;当与两种淀粉改性絮凝剂分别复合使用时,St-CTA-DQ与St-g-PDMC-DQ投加量分别为:10 mg·L~(-1)和20 mg·L~(-1),PAC的最佳投加量(90 mg·L~(-1))相比其单独使用(190 mg·L~(-1))下降一半以上;且复合絮凝对于浊度和UV_(254)的去除效果明显增强;形成的絮体尺寸更大,结构也更为密实;中试实验结果基本与小试一致.这是因为除了PAC电中和作用外,加入的阳离子高分子絮凝剂同时具有混凝和絮凝双重功能,能够进一步通过电中和与黏结架桥作用去除废水中污染物与初级絮体.同时还比较了上述两种阳离子淀粉改性絮凝剂不同结构对其絮凝性能影响,阳离子基团位于主链的St-CTA-DQ具有更佳的絮凝性能.淀粉改性絮凝剂与PAC复合使用在发制品废水处理中拥有良好的应用前景.