响应曲面法优化强化混凝工艺处理微污染水

为进一步提高微污染水中氨氮、有机物去除效果,采用响应曲面法对强化混凝工艺处理微污染水的影响因素和去除效果进行研究,实验以混凝剂投加量、助凝剂投加量和助凝剂投加点为影响因素,浊度、氨氮和COD去除效果为响应值,利用Design-Expert软件对实验数据进行处理,得到二次响应曲面模型,各因素间的交互作用对响应值的影响以及优化水平值。模型优化结果显示,强化混凝处理微污染水的最佳工艺条件为:PAFC投加量17.80 mg·L~(-1),PAM投加量0.39 mg·L~(-1),PAM于快速搅拌结束投加,此时浊度、氨氮、COD的去除率分别为68.03%、10.92%和30.2%,最终通过模型的验证证明了响应曲面法用于优化强化混凝工艺处理微污染水的可行性和有效性。     

用聚硅酸铁铝对垃圾渗沥液进行预处理的研究

采用一种新型高效的无机高分子混凝剂——聚硅酸铁铝(PSAF)用于垃圾渗沥液亚滤装置的预处理。结果表明，在PSAF的投加量为150mg/L，pH为5．0和沉降时间为60min的条件下，混凝效果最佳，浊度去除率可达92％左右，色废去除率可达91％左右，CODcr去除率可达70％左右。同时探讨了该混凝剂处理垃圾渗沥液的反应机理。     

聚硅酸氯化铝处理皂素废水的研究

制备了聚硅酸氯化铝(PASC)絮凝剂，并用其进行了皂素废水处理实验。考察了絮凝剂投加量、pH值、搅拌速度对COD和浊度去除率的影响。结果表明，当絮凝剂投加量为9～13.5 mg/L、pH值5～7、搅拌速度150～250 r/min时，COD和浊度去除效果较好。最佳工艺条件为：絮凝剂投加量11.25 mg/L、pH值6、搅拌速度200 r/min。此时，COD去除率为93.7％，浊度去除率为97.5％。PASC的絮凝性能明显优于PAC。     

响应面法优化混凝处理西北农村水窖水

针对西北地区水窖水低温低浊且微污染的水质特点,采用混凝工艺实现水质提升。通过研究混凝剂投量、助凝剂投量、pH等单因素对浊度、高锰酸盐指数、UV₂₅₄、氨氮去除率的影响,并利用Design-Expert软件对实验数据进行处理,得到二次响应曲面模型各因素间相互作用对响应值的影响,以及其最佳水平。结果表明：采用PAC+PAM的组合处理窖水时,最佳工艺参数PAC投加量为52.08 mg·L^-1,PAM投加量为0.32 mg·L^-1,pH为8.03时,微污染窖水浊度、高锰酸盐指数、氨氮去除率分别为95.8%、81.1%、48.6%。且在浊度、高锰酸盐指数、氨氮模型中,各因变量的影响程度依次为：pH>助凝剂投加量>混凝剂投加量;助凝剂投加量>混凝剂投加量>pH;混凝剂投加量>pH>助凝剂投加量。通过模型可信度分析证明：响应曲面法用于优化混凝工艺处理水窖水的可行性和有效性,同时也为雨雪水等非常规水源水质的净化提供了技术参考。     

响应面法优化海绵铁/碳微电解技术预处理腈纶废水

以腈纶废水的进水pH值、海绵铁投加量、铁碳质量比及反应时间为考察因素,COD去除率为评价指标,在单因素实验基础上,通过Box-Behnken方案构建与拟合响应曲面模型,分析了此4个独立因素及因素之间的交互作用对COD去除效果的影响,确定了最佳预处理工艺,即当进水pH为2,海绵铁投加量为35 g·L~(-1),铁碳质量比为0.5,反应时间为75 min时,COD去除率可达29.59%,回归模型的预测值为29.68%,该模型可靠。并考察了预处理对生化系统的影响,在进水COD均值923.09 mg·L~(-1)条件下,最终出水浓度为232.89 mg·L~(-1),去除率为74.77%,较单独生化处理提高25.49%。     

混凝沉淀法深度处理酒精废水

采用混凝沉淀法对酒精废水进行深度处理实验及放大应用研究。结果表明，混凝剂种类、投加量、pH值及沉降时间对处理效果都起着重要作用。通过正交实验确定最优化组合，即聚合硫酸铝投加量为60mg／L，pH为8．0左右，沉降时间为90min条件下，废水COD去除率达41．91％；浊度去除率达46．15％；NH3-N去除率达49．61％。混凝沉淀法处理酒精废水可有效减轻后续膜处理工艺负荷，有助于提高回用水质。     

响应面法优化克浅十油田废水的混凝沉淀工艺

以克浅十污水处理站原水为研究对象,采用混凝沉淀工艺,探讨优选出的复配混凝剂投加量、助凝剂投加量及静置时间对原水中浊度和总铁去除效果的影响.应用Box-Behnken中心组合实验和响应面分析法,建立混凝剂对处理原水的二次多项式数学模型,确定了混凝沉淀去除原水浊度和总铁的优化工艺参数分别为:复配混凝剂投加量为152.15 mg/L、143.84 mg/L,助凝剂投加量为4.14 mg/L、4.32 mg/L,静置时间为11.77 min、11.22 min.在此工艺条件下回归方程得到的浊度和总铁的去除率预测值与实验值接近,且拟合性良好,误差介于3％～5％之间.通过均值内插法,对比浊度和总铁的多元二次回归方程,推导得出的2组最佳工艺条件均能满足浊度和总铁的去除要求.     

响应曲面法优化絮凝处理木薯淀粉废水

采用中心复合实验设计和响应面分析法研究复合絮凝剂聚合氯化铝锌(PAZC)和聚合氯化铝(PAC)混凝处理木薯淀粉废水,进行设计和分析,以溶液pH值和絮凝剂用量为考察因素,分别以COD、浊度去除率为考察指标,选用最佳优化数学模型描述考察指标和考察因素之间的数学关系,并以设定PAZC和PAC对COD去除率(65%),浊度去除率(90%)和SS去除率(90%)的目标值,通过等高线叠加图预测最优实验条件,得到PAZC投量为6.5 mg/L,pH为7.7时,COD去除率和浊度去除率分别达到最大为76.6%和99.9%;PAC投量为19.2 mg/L,pH为7.8时,COD去除率和浊度去除率最大值分别为64.4%和97.1%。经对最优条件进行验证,预测值与验证实验平均值接近。     

玉米深加工废水的混凝实验

在室温条件下,分别选用聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁(PAFC)及三氯化铁(FeCl3)对玉米深加工废水进行混凝实验。综合考虑各种混凝剂对磷、COD以及SS的去除效果,最终选取PAC作为混凝剂。采用PAC和聚丙烯酰胺(PAM)作为复合混凝剂,对其去除效果做进一步研究,并确定了最佳投加量及pH值。实验结果表明,在PAC投加量25mg/L,PAM投加量0.5 mg/L,pH为8条件下,混凝效果最佳。磷、COD、SS去除率可分别达到90.1%、53.3%和88.2%,对应的出水质量浓度分别为0.41、26.8和2 mg/L。     

混凝法深度处理废纸造纸废水实验研究

按照烧杯实验方法,重点考察了pH值、混凝剂种类和投加量等因素对生化处理后废纸造纸废水混凝处理效果的影响。实验结果表明:PAC作为混凝剂,PAM作为助凝剂联合处理该废水时,能够取得较好的去浊率、SS、色度和COD去除率。混凝沉淀最佳运行条件为:废水pH为6.5,含铝量10%的PAC和2 g/L的PAM投加量分别为1 mL/L、0.5 mL/L,浊度从35 NTU降低到1 NTU,去除率达97.1%,SS从30 mg/L降低到7 mg/L,去除率达76.7%,色度从64倍降低到18倍,去除率达71.9%,COD从95 mg/L降低到44.8 mg/L,去除率可达52.8%,取得了较好的去除效果,达到国家造纸废水新排放标准限值。     

聚硅酸阳离子絮凝剂处理印染废水

以工业废弃物为主要原料,经过同时聚合制备聚硅酸阳离子絮凝剂(PSiC)。实现硅酸缩合自聚、铁铝离子羟化聚合以及硅与铁铝离子聚合同步交互进行。利用PSiC处理印染废水,研究PSiC去除浊度、色度和和UV254的性能,分析其除污染机理。结果表明,PSiC处理印染废水时最佳投放量为80mg/L,此时浊度和色度去除率分别达到50%和90%。废水pH为7、PSiC投加量80mg/L时对印染废水UV254的去除率为65%。pH和投加量过大或过小都会降低PSiC去除UV254的效果。在混凝搅拌初期UV254迅速下降,停止搅拌后又略有所上升。沉淀初期UV254稍有波动,沉降10min后基本趋于稳定。     

陶瓷印花废水处理的混凝剂及工艺条件

采用混凝剂聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚合硫酸铁（PFS）对陶瓷印花废水进行混凝沉降处理，监测水样的吸光度、浊度、悬浮物，以脱色率、浊度去除率、悬浮物去除率评价混凝处理的效果。结果表明：PAC是陶瓷印花废水沉降处理的理想混凝剂；水样的吸光度、浊度、悬浮物随混凝剂用量增大和沉降时间延长而呈降低趋势，而脱色率、浊度去除率、悬浮物去除率随混凝剂和沉降时间的增大呈增大的趋势；PAC投加量为20mg／L，沉降时间约为24h，水样脱色率达到90．0％，而当PAC投加量达到100mg／L，沉降时间约为4h，陶瓷印花水的脱色率可达到96．0％。证明了药剂用量的增加与沉降时间的延长对混凝过程具有增效作用。     

壳聚糖混凝处理丁腈橡胶废水的实验研究

利用壳聚糖作混凝剂处理丁腈橡胶废水。对投加量、pH、搅拌速率和沉降时间四因素进行L₉(3⁴)正交实验，确定壳聚糖混凝处理丁腈橡胶废水的最佳实验条件。结果表明，壳聚糖投加量为100 mg/L， pH为6，搅拌速率为200 r/min，沉降时间为5 min，COD去除率达96.7%，出水COD降为276 mg/L，达到国家三级排放标准。     

不同铝系混凝剂处理印染废水

印染废水具有色度大、有机物含量高、水质变化大等特点,处理难度较大。对比了不同种类的混凝剂对印染废水的处理效果,结果表明,随着混凝剂投加量的增加,SS,色度和COD的去除率逐渐增大,当混凝剂的投加量达到80 mg/L时,4种混凝剂的混凝效果达到最优。Al_(13)在最优投加量下SS的去除率达到92.47%,色度去除率达到88.49%,COD的去除率达到80.47%。不同p H值条件下的混凝实验结果表明,随着p H值的升高,混凝效果逐渐提高,在p H值处于6.0~9.0的范围内均具有良好的混凝效果。在沉降的初始阶段,随着沉降时间的延长,4种混凝剂的混凝效果逐渐提高;当沉降时间超过10 min后,混凝效果没有明显的提高。Al_(13)形成絮体的沉降速度最快,11 min左右可以完成沉降,其他3种混凝剂需要在14 min左右完成沉降。     

Fenton-混凝法处理焦化废水的试验研究

对Fenton预氧化-混凝法联用技术处理焦化废水进行了研究,探讨了Fenton氧化阶段H2O2投加量、混凝阶段pH值以及混凝剂投加量等因素对焦化废水COD去除率的影响,确定了最佳处理条件.结果表明,Fenton预氧化-混凝法处理焦化废水取得了良好效果,COD去除率达97.5%,为该工艺实际处理焦化废水提供了实验依据.     

响应面法优化Fenton法预处理腈纶废水

为得到Fenton法预处理腈纶废水的最优条件参数,以初始pH、H_2O_2投加量、Fe~(2+)投加量、反应时间为考察因素,废水COD去除率为评价指标,在单因素实验基础上,通过Box-Behnken方案构建与拟合响应面模型,分析4个独立因素及各因素之间的交互作用对COD去除效果的影响。确定了最佳Fenton法预处理工艺:初始pH为3.0,H_2O_2投加量为5.0mL/L,Fe~(2+)投加量为4.9g/L,反应时间为150min时。此时,COD去除率预测结果为44.08%,实际运行结果为43.89%,表明该模型可靠。考察了无机离子对Fenton法预处理的影响,并研究预处理前后腈纶废水可生化性的变化。结果表明,SO~(2-)_4对腈纶废水的降解无明显影响,Fenton法预处理显著改善了腈纶废水可生化性。通过对比Fenton法预处理前后腈纶废水的傅立叶变换红外光谱(FTIR)可以得出,Fenton法预处理有效去除了腈纶废水中难降解有机物。     

强化混凝-吸附预处理生活污水

采用混凝/吸附复配的方式对生活污水进行了浓缩预处理。通过对有机物去除率和混合絮体沉降性能的考察,优选出最佳混凝剂聚合氯化铝和最佳吸附剂粉末活性炭,其最优投加量分别为60 mg/L和40 mg/L。在此复配条件下,COD去除率由单独投加混凝剂时的62%提高到73%,浊度去除率由88%提高到93%。同时利用分子量分级实验进一步阐述了混凝/吸附复配过程提升污水浓缩效果的机制。在机械加速澄清池连续实验中,在原水COD 300~500 mg/L、浊度130~360 NTU的水质条件下,出水COD稳定在70~86 mg/L之间,去除率达80%以上,出水浊度稳定在10 NTU以下。     

Fenton-混凝法处理焦化废水的试验研究

对Fenton预氧化-混凝法联用技术处理焦化废水进行了研究，探讨了Fenton氧化阶段H2O2投加量、混凝阶段pH值以及混凝剂投加量等因素对焦化废水COD去除率的影响，确定了最佳处理条件。结果表明，Fenton预氧化一混凝法处理焦化废水取得了良好效果，COD去除率达97．5％，为该工艺实际处理焦化废水提供了实验依据。     

响应面法优化Fenton处理难降解反渗透垃圾浓缩渗滤液

采用了基于中心复合设计(CCD)的响应面分析方法(RSM)研究了Fenton试剂处理难降解反渗透垃圾浓缩渗滤液过程中初始pH、FeSO4.7H2O用量、[H2O2]/[Fe2+]摩尔比3个因素对浓缩液中COD去除率的影响。由Design Ex-pert 7.1软件设计分析实验数据,得到了一个二次响应曲面模型,模型具有较高的回归率(R2=0.9699),与实验结果吻合程度较高。该模型显示COD的去除率与3个因素之间不是简单的单调函数关系,它们彼此之间存在一个最佳数值而使去除率达到最高。H2O2与Fe2+之间具有很强的相互增效作用,COD的去除由氧化作用和混凝作用共同完成。在最佳pH值为3.75,FeSO4.7H2O投加量为17.91 mmol/L、[H2O2]/[Fe2+]摩尔比为1.36的反应条件下,COD去除率能达到最高值(72.25%)。     

微波-均相Fenton法深度处理工业聚集型村镇复合废水

为了提高工业聚集型村镇复合废水处理效率,对微波-均相Fenton技术进行了研究。基于Box-Behnken响应曲面法,重点考察了初始pH值、H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比、H_2O_2投加量、微波功率及微波辐射时间的单独及交互作用;建立以COD去除率为响应值的二次响应曲面模型并采用方差分析进行验证。结果表明,影响因子显著性排序为:初始pH值H_2O_2投加量微波辐射功率H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比微波辐射时间;其中初始pH和H_2O_2投加量之间交互作用显著;所建数学模型回归性较好,最优组合条件为:初始pH值3.43,H_2O_2投加量19.2 mmol·L~(-1),H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比39.42,微波辐射功率597.55 W,微波辐射时间5.12 min,该条件下COD实际去除率为95.3%,与模型预测结果相比偏差为4.7%。采用微波-均相Fenton法深度处理工业聚集型村镇复合废水,出水COD值完全满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级排放标准COD≤100 mg·L~(-1)。