生物-化学强化处理城市污水除磷试验

以PFS(聚合硫酸铁)和PAS(聚合硫酸铝)为混凝剂,分别在化学反应器和SBR(序批式活性污泥反应器)内,研究模拟城市污水的化学除磷和生物-化学强化除磷的效果. 结果表明:在化学反应器内,投加PFS和PAS均可提高TP的去除率,当投加量分别为0.20和1.00 mL/L时,出水ρ(TP)均在0.50 mg/L以下,TP去除率均超过90.0%. 在生物反应器内,投加PFS和PAS均可强化生物除磷效果,与化学除磷相比,PFS投加量需增至0.25 mL/L,TP去除率才可达到90.0%,单独投加PFS的除磷效果好于PFS强化生物除磷效果;而PAS投加量降至0.50 mL/L,出水ρ(TP)即低于0.50 mg/L,TP去除率可达到90.0%以上,PAS强化生物除磷效果好于单独投加PAS的除磷效果. 在生物反应器内投加PAS,TN去除率可提高12.5%;而投加PFS后TN去除率则下降3.3%. 在生物反应器内投加PFS和PAS,能将COD_Cr去除率从82.6%提至90.0%以上. 采用PCR-DGGE技术分析微生物群落特征发现,投加混凝剂的反应器内生物群落数量有所减少,但同时产生一些新生物种群,强化了功能种群的处理效果.      

水处理剂——聚合硫酸铁分析方法的研究

本文提出了对无机高分子絮凝剂—聚合硫酸铁(PFS)中铁、硫酸根的有效分析方法,简便易行,便于聚合硫酸铁的生产和使用单位推广。     

纳米Fe_3O_4的制备及其强化聚铁絮凝性能的研究

在对聚合硫酸铁(PFS)絮凝性能研究的基础上,采用化学沉淀法制备了纳米Fe3O4,并对纳米Fe3O4强化聚合硫酸铁絮凝性能进行了研究。结果表明:纳米Fe3O4可以强化聚合硫酸铁的絮凝效果并有助于加速矾花沉降,处理制衣厂水洗废水脱色率、COD去除率、絮体沉降速度明显优于PFS、PAC、FeSO4等传统的絮凝剂。脱色率、COD去除率达到95.3%、80.4%。     

纳米聚合硫酸铁絮凝剂的水热法制备及其应用

水热法合成了一种新的无机絮凝剂-纳米聚合硫酸铁(PFS).运用傅立叶-红外(FT-IR)、X-rav粉末衍射、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等现代仪器对制得的纳米聚合硫酸铁进行了表征;讨论了聚合硫酸铁的絮凝机理以及纳米聚合硫酸铁的分子形态;考察了制备影响因素.为了检测样品的絮凝性能,实验选用传统的絮凝剂聚丙烯酰胺和聚合氯化铝作对比,分别对镇江段长江水样进行了絮凝烧杯实验.实验结果表明,在各自的最佳絮凝条件下,纳米聚合硫酸铁的CODCr,去除率和浊度去除率分别为82.9%和90.3%,比传统的絮凝剂具有更好的絮凝性能.     

聚合硫酸铁絮凝剂的物化性质研究

本文通过对直接氧化法聚合硫酸铁(PFS)的热力学研究,首次报道了PFS的一些物化数据:热容、积分溶解热和反应热效应,并根据稀溶液的依数性原理测定了PFS的平均分子量。     

粉煤灰制备聚硅酸复合聚合硫酸铁及性能研究

以大连某热电厂的固体废弃物粉煤灰为原料,研究了利用粉煤灰制备聚硅酸复合聚合硫酸铁及其絮凝性能.采用NaOH溶液浸渍粉煤灰,通过考察温度、NaOH浓度和反应时间对硅溶出的影响,确定了硅溶出的最佳反应条件.用NaOH浸渍液制备聚硅酸后再与聚合硫酸铁（PFS）复合得到复合絮凝剂（F-PFS）,通过考察铁硅摩尔比和熟化时间对F-PFS的除浊性能的影响,确定了F-PFS的最佳复合条件.在F-PFS的最佳复合条件下,以Na₂SiO₃为原料制备同样硅浓度的聚硅酸再复合PFS得到聚硅酸复合聚合硫酸铁（N-PFS）,作为F-PFS的对照.通过最佳F-PFS与N-PFS和PFS的絮凝率对比评价了最佳F-PFS的絮凝性能.结果表明在120℃下,用4　mol·L^-1的NaOH浸渍粉煤灰4 h后得到硅的最大溶出量0.207 9 g·g^-1.在铁硅摩尔比为1∶0.2,熟化2 h的条件下,F-PFS的除浊性能最佳.同时F-PFS的除浊能力与N-PFS相同,但是沉降性和稳定性优于N-PFS和PFS,对实际废水的絮凝能力优于N-PFS和PFS.     

混凝沉淀工艺处理餐厨废水的研究

通过单因素试验考察了聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝铁(PAFC)对餐厨废水生化处理出水中COD、TP的去除效果,并确定了絮凝沉淀最佳工艺条件:最优絮凝剂为PFS,最佳投加量为450 mg/L,絮凝反应时间为30 min,PAM投加量为0.6 mg/L,PAM投加时间为距离PFS投加后至少l min.在最佳工艺条件下,COD、TP平均去除率可分别达36％、83％,此时絮体体积比为13％.     

聚合硫酸铁和钙盐除氟试验研究

通过试验研究了单独投加聚合硫酸铁(PFS)去除氟的最佳反应pH值、最佳振荡时间、投加量,以及钙盐(CaCl2)与聚合硫酸铁联合投加对除氟效果的影响,结果表明:采用单独投加聚合硫酸铁絮凝沉降法除氟时,pH值为5.5～6.5,有利于氟的吸附,最佳振荡时间为120 min;先投加氯化钙后投加聚合硫酸铁的方法除氟效果更好.     

聚合硫酸铁（PFS）在水处理中的应用

讨论了聚合硫酸铁(PFS)的混凝机理,说明PFS由于在制造过程已完成碱化、水解、缩聚过程,因而能适应不同水质条件下的混凝处理,形成带一定电荷及聚合度的凝絮,取得较佳的水处理效果。     

聚合硫酸铁-瓜尔胶复合絮凝剂的制备及絮凝效果研究

采用聚合硫酸铁(PFS)和瓜尔胶制备了聚合硫酸铁-瓜尔胶复合絮凝剂,研究了PFS与瓜尔胶复配比例、絮凝剂加入量及废水初始pH对模拟废水除浊率的影响,并利用XRD、FT-IR、SEM及紫外-可见光谱分析对絮凝剂的结构进行了表征。结果表明,PFS和瓜尔胶复配极大地提高了絮凝性能,pH=7时,除浊率可达97%,远大于相同条件下PFS的除浊效果。瓜尔胶分子结构中的羟基与PFS中的Fe~(3+)产生了交联,所形成的复合絮凝剂为无定型结构,在无机絮凝剂PFS电中和作用的基础上又增加了絮凝剂吸附架桥及网捕能力,有效提高了絮凝效果。     

盐酸酸洗废液制备复合聚合氯化硫酸铁

以盐酸酸洗废液和适量硫酸亚铁为原料 ,用盐酸或硫酸调节酸度 ,在一定的温度和压力条件下 ,经催化氧化、水解、聚合 ,反应约 3h即可制得复合聚合氯化硫酸铁。经检验 ,产品的铁 (Fe3 + )含量为 16 5 /g·L-1,亚铁 (Fe2 + )含量≤ 1.0 /g·L-1,盐基度≈ 10 .5 %。     

不同混凝剂对流溪河水源水中藻类去除的对比

对夏秋季节广州流溪河下游含藻水源水进行了混凝沉淀试验处理,研究了硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁等不同混凝剂及其投加量对藻类和浊度的去除效果,考察了pH值、温度对不同混凝剂去浊率和除藻率的影响,并用zeta电位及显微拍照分析方法,分别对混凝剂的静电中和能力与絮凝体的形态结构进行了初步的研究表征.结果表明,对于pH值为6~8、水温315℃、藻类和浊度分别为 1.14×107~4.10×107个/L和27~38NTU的水源水,硫酸铝的混凝效果最好,当其投加量为3.0mg/L时,其除藻率和去浊率可分别达到80%和89%,其他混凝剂混凝效果的优劣顺序依次为:聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁;而对冬季的低温水源水,采用聚合硫酸铝或聚合氯化铝铁时,除藻和去浊效果较好.     

强化混凝去除微污染饮用原水中的As(III)

以聚合硫酸铁和聚合氯化铝为混凝剂,采用强化混凝的处理方法,对微污染饮用水原水中微量砷的去除进行了研究.考察了pH值、氧化剂用量、混凝剂投加量、砷初始浓度和原水浊度等因素对砷去除的影响.结果表明,聚合硫酸铁除砷效果好于聚合氯化铝;在pH值为6~8,微污染原水砷浓度为0.1mg/L,聚合硫酸铁投加量为0.078mmol/L时,可使滤后水中砷浓度低于0.01mg/L.     

聚合硫酸铁中碱化度的分析方法

本文着重介绍了聚合硫酸铁中碱化度的分析方法，其方法可靠、准确，对聚合铁的质量分析及生产指导均有较大帮助。     

混凝和强化混凝对印染废水中锑(Ⅴ)的去除特性

印染废水中锑的排放标准日趋严格,是印染废水处理面临的新挑战.以混凝和强化混凝去除印染废水中锑(Ⅴ)为目标,发现聚硫酸铁(PFS)混凝剂对印染废水中锑(Ⅴ)的去除效率显著优于铁铝复配混凝剂和铝盐混凝剂,去除效率达97.4%,出水锑(Ⅴ)浓度可达4μg·L~(-1).酸性条件(低水解度)有利于PFS生成Fe(a)活性组分和静电吸引、锑(Ⅴ)迁移,且絮体颗粒较小,促进PFS混凝除锑(Ⅴ)效率;酸性条件下PFS除锑(Ⅴ)效率是中性条件的1.27倍,处理出水中锑(Ⅴ)浓度仅为中性条件的33.3%.PFS投加量与除锑(Ⅴ)效率符合反比例模型.在较高锑(Ⅴ)浓度下,提升PFS投加量可提高除锑(Ⅴ)效率,但在较低锑(Ⅴ)浓度下,提升PFS投加量对除锑(Ⅴ)效率的促进较小.PFS絮体回流与混凝沉淀串联或耦合可显著提升印染废水中锑(Ⅴ)的去除效率,其除锑(Ⅴ)效率分别是单一PFS混凝沉淀的1.14倍和1.32倍,可有效降低出水锑(Ⅴ)浓度并节约PFS投加量和减少污泥生成量.其中混凝-絮体回流耦合工艺中,最佳絮体回流比例为100%.     

聚硅酸铝铁复合絮凝剂性能的研究

利用铝盐和铁盐与聚硅酸形成复合絮凝剂可以优势互补的特点,制备了不同n(Al):n(Fe)摩尔比的聚硅酸铝铁复合絮凝剂(PAFSS),并对其性能进行了研究。当n(Al):n(Fe)=1:3时,PAFSS对腐植酸的絮凝去除率可达92.9%,且形成的絮体粒度最大,其中位粒径为110滋m。PAFSS的红外光谱图中有M(Fe和Al)—O—Si振动峰出现,表明金属盐和聚硅酸成键聚合。通过对腐植酸溶液和絮凝出水的Zeta电位测定,及对PAFSS絮凝腐植酸的絮凝过程中的粒度变化的在线分析,结果表明PAFSS具有较强的电中和性能,且絮体具有较强的抗破碎能力。     

Groundwater arsenic removal by coagulation using ferric(III) sulfate and polyferric sulfate: A comparative and mechanistic study

Elevated arsenic (As) in groundwater poses a great threat to human health. Coagulation using mono- and poly-Fe salts is becoming one of the most cost-effective processes for groundwater As removal. However, a limitation comes from insufficient understanding of the As removal mechanism from groundwater matrices in the coagulation process, which is critical for groundwater treatment and residual solid disposal. Here, we overcame this hurdle by utilizing microscopic techniques to explore molecular As surface complexes on the freshly formed Fe flocs and compared ferric(III) sulfate (FS) and polyferric sulfate (PFS) performance, and finally provided a practical solution in As-geogenic areas. FS and PFS exhibited a similar As removal efficiency in coagulation and coagulation/filtration in a two-bucket system using 5 mg/L Ca(ClO)₂. By using the two-bucket system combining coagulation and sand filtration, 500 L of As-safe water (< 10 μg/L) was achieved during five treatment cycles by washing the sand layer after each cycle. Fe k-edge X-ray absorption near-edge structure (XANES) and As k-edge extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) analysis of the solid residue indicated that As formed a bidentate binuclear complex on ferrihydrite, with no observation of scorodite or poorly-crystalline ferric arsenate. Such a stable surface complex is beneficial for As immobilization in the solid residue, as confirmed by the achievement of much lower leachate As (0.9 μg/L–0.487 mg/L) than the US EPA regulatory limit (5 mg/L). Finally, PFS is superior to FS because of its lower dose, much lower solid residue, and lower cost for As-safe drinking water.