聚硅酸铁混凝剂净水效能及机理

采用共聚法制备聚硅酸铁(PSF)混凝剂,同时研究PSF的水解规律,并对比研究PSF与复合铝铁(PFA)的微观品质及对低温低浊水、屠宰废水及含磷模拟水的混凝性能,并初步探讨PSF除磷(或除有机物)的机理.结果表明,混凝剂混凝性能的优劣取决于其微观性质,而PSF独特的微观特征正是其具有优异混凝性能的根本原因.不同pH值对P(或有机物)与PSF之间的络合模式具有不同的影响,3种水解形态Fe(OH)2 、Fe3 及Fe(OH)3在宽泛的pH范围内(5＜pH＜9.5)稳定存在并基本均为定值,这些可能都是PSF在宽泛的近中性范围内及碱性范围内具有优异除磷、除有机物性能的重要原因.可以认为PSF的混凝机理是以电中和(配位)/脱稳为前提条件,以架桥为必要条件,以卷扫网捕为补充条件.     

铝盐絮凝剂及其环境效应

概述了铝盐絮凝剂的结构、形态分布及铝盐絮凝剂对环境所产生的一些不良影响,描述了铝盐絮凝剂对人体及各种生物体的毒性作用,同时,介绍了对污水后续处理的影响,并作了简要的评述。     

Evaluation of modified clay coagulant for sewage treatment

The use of modified clays as coagulants for sewage treatment was investigated in this study. The raw clays were montmorillonites K10 and KSF, and were modified by polymeric Al or Fe and/or Al/Fe mixing polymeric species. The comparative performance of modified clays and aluminium sulphate and ferric sulphate were evaluated in terms of the removal of turbidity, suspended solids, UV(254)-abs, colour, and total and soluble CODs. The results demonstrated that after being modified with mixing polymeric Al/Fe species, two montmorillonite clays possess greater properties to remove the particles (as suspended solids) and organic pollutants (as COD and UV(254)-abs) from the sewage and to enhance the particle settling rate significantly.     

纳米四氧化三铁作为助凝剂去除水中藻类

在实验室内对使用纳米四氧化三铁(Fe_3O_4)和纳米γ-三氧化二铁(γ-Fe_2O_3)作为聚合氯化铝(PACl)的助凝剂去除水体中铜绿微囊藻的效果进行了研究。结果表明,以纳米Fe_3O_4或纳米γ-Fe_2O_3为助凝剂,能够降低PACl的投加量,提高沉降速率,进而缩短沉降时间,且对铜绿微囊藻的去除效果明显优于单独使用PACl。在藻浓度为106个/m L的条件下,为了达到相同的除藻效果,单独使用PACl的投量要比同时投加纳米Fe_3O_4或纳米γ-Fe_2O_3时多出1倍左右;在不加磁场条件下,要达到同样的处理效果,用纳米Fe_3O_4或纳米γ-Fe_2O_3做助凝剂比单独投加PACl节约一半以上的时间;而在加磁场的条件下,用纳米Fe_3O_4或纳米γ-Fe_2O_3做助凝剂甚至只需要10 min就能达到比单独投加PACl沉降60 min更高的处理效率。该方法对不同浓度级的铜绿微囊藻都有较好的去除效果,具有一定的实际应用价值。     

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。     

污泥焚烧残渣制备水处理药剂研究

利用污泥焚烧残渣制备水处理药剂,这方面还未见报道.某市污水处理厂污泥焚烧残渣是以Fe2O3和CaSO4为主的无机矿物质,选用以盐酸为主、硫酸为辅的混酸体系(H 摩尔浓度在7 moL/L以上,每千克残渣用H 为21～25 mol,浓硫酸与浓盐酸体积比是7%～13%).研究结果表明,在反应温度为110～120℃、反应时间在2.5 h、液固比大于2.0 mL/g的情况下,1 kg污泥焚烧残渣能制备得到酸度较小、含铁量略大于28 g/L的水处理药剂10 L,该药剂能应用于该市污水处理厂的生化处理出水.     

聚硅酸钛制备及其助凝特性

采用在活化硅酸制备过程中加入适量Ti Cl4的方法,试制了一种新型无机高分子助凝剂—聚硅酸钛。研究了不同[Si]/[Ti]条件下制备的聚硅酸钛在固定p H值的水中分散物的粒径和Zeta电位随着活化时间的变化趋势,并与活化硅酸作比较。结果表明,在Si/Ti=20,活化48 h的条件下能制备出较为稳定的聚硅酸钛。与活化硅酸相比,聚硅酸钛在水中的分散物具有较大的粒径和更高的Zeta电位。通过对比制备的活化硅酸和聚硅酸钛的红外图谱发现,聚硅酸钛中有TiO-Si键,证明钛离子参与了聚合反应,新生成的化学键提高了它的聚合度和稳定性。采用硫酸铝为混凝剂,聚硅酸钛为助凝剂进行混凝除浊实验。测定了絮凝体的Zeta电位和混凝沉淀后的上清液浊度,研究了硫酸铝投加量和混凝p H对聚硅酸钛助凝效果的影响。结果表明,投加适量的聚硅酸钛助凝剂,明显提高了混凝除浊效果且拓宽了有效混凝p H值的范围。     

ANFIS在混凝投药前馈控制器中应用的仿真研究

在水处理中混凝投药前馈控制器的应用效果好坏关键在于控制器是否对混凝投药过程具有良好的模型辨识能力,传统的控制器效果都不太理想,而且存在沉淀池出水浊度波动大,药剂浪费严重等问题。为了解决该问题,介绍了一种用多层前馈神经网络优化模糊逻辑系统的自适应模糊推理系统——ANFIS。它具有良好的非线性函数逼近能力,在ANFIS投药前馈控制器的设计中,运用减法聚类对样本数据进行空间划分,获取初始模糊隶属函数和模糊规则,得到ANFIS模型的初始结构。用烧杯试验历史数据进行了仿真验证,并与传统的回归模型前馈投药控制仿真比较,结果表明ANFIS投药前馈控制模型明显优于回归模型,它能够根据原水水质适时有效预测混凝投药量。     

Improvement of coagulation-flocculation process using anionic polyacrylamide as coagulant aid

A physicochemical treatment (coagulation-flocculation) was applied to a slaughterhouse wastewater, using anionic polyacrylamide as coagulant aid to improve the settling velocity of the flocs formed with the coagulants used: ferric sulphate, aluminium sulphate and polyaluminium chloride. The optimum speed and stirring time for the flocculation stage were ascertained along with the optimum pH and coagulant and coagulant aid doses. The speed and coagulation time were initially set according to recommendations in the literature concerning the treatment of this type of water. Chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand at 5 days (BOD5) and total suspended solids (TSS) were recorded at the beginning and end of each experiment in order to monitor the process. Once the optimal conditions had been established, several parameters were measured in order to assess the coagulation-flocculation process: particle number and size, sludge volume, nutrients (ammonia nitrogen, total Kjeldahl nitrogen, albuminoid nitrogen, orthophosphate, total phosphorus) and the residual concentration of iron and aluminium in clarified water. Anionic polyacrylamide, when added with ferric sulphate or polyaluminium chloride led to a significant increase in the settling speed.     

新型混凝剂在废水处理中的应用研究

自行研发出一种新型混凝剂，它能广泛应用于印染废水、生活污水和餐饮废水等的处理。经过一步强化混凝处理后，各种废水的COD、色度和浊度等均有良好的去除效果。混凝污泥可以再生重复利用。     

新型复合混凝吸附药剂对无铅皮蛋废水的处理

皮蛋废水水质相当复杂,既属于含重金属离子废水,又属于中等浓度含盐有机废水.针对皮蛋废水特点,采用混凝+吸附方法预处理皮蛋废水,将PAC与粉煤灰按2:5的投加比混合复制成一种新型复合混凝吸附剂,通过正交实验考察了复合药剂的较佳处理条件.结果表明,在投加量为5 g/L,pH为6.5左右,搅拌时间约为14 min,处理温度为...     

新型混凝剂在废水处理中的应用研究

自行研发出一种新型混凝剂,它能广泛应用于印染废水、生活污水和餐饮废水等的处理。经过一步强化混凝处理后,各种废水的COD、色度和浊度等均有良好的去除效果。混凝污泥可以再生重复利用。     

序批式工艺制备生物聚合硫酸铁混凝剂

本实验研究了序批式工艺(SBR)制备生物聚合铁混凝剂过程中主要影响因素(接种微生物浓度、起始亚铁离子浓度)对亚铁离子氧化速率的影响。研究结果显示,在受试实验条件内,较高的接种微生物浓度和较低的起始Fe2+浓度有利于Fe2+氧化,Fe2+浓度变化与反应时间呈线性关系;当起始Fe2+浓度为20 g/L,接种细菌浓度约为8×108个/mL时,Fe2+氧化速率最大,最大值可达到0.375 g/(L.h)。在反应过程中生成了少量黄色沉淀,经傅里叶变换红外光谱分析后确定其主要成分为黄钾铁矾。合成的生物聚合硫酸铁经过干化后各项指标均符合《水处理剂聚合硫酸铁》(GB 14591-2006)之规定。对比实验表明,自制生物聚合硫酸铁海水混凝时性能优于实验所选品牌的商业产品。     

Recirculation of activated sludge for coagulant synthesis under hydrothermal conditions

Environmental Science and Pollution Research - A hypothesis was proposed that the activated sludge was converted into hydrochar full of phenolic hydroxyl and then was made into coagulant by graft...     

加药量和水力搅拌速度对雨水混凝效果的影响

为降低分流制雨水中悬浮颗粒物及其他污染物浓度,减轻城市景观河道的水体富营养化程度,对取自泵站的雨水进行混凝沉淀工艺优化实验。以PAC为混凝剂,采用Zeta电位仪、激光粒度仪和iPDA在线监测技术对混凝过程进行监测,考察了混凝剂投加量和水力搅拌速度对絮体形成和分流制雨水处理效果的影响,结果表明,混凝剂投加量和混合水力搅拌速度直接影响絮体Zeta电位和聚沉特性;混合搅拌速度控制混凝反应速率,絮凝速度梯度影响絮体形成粒径。FI曲线特征参数对控制混凝工艺具有指导意义。PAC投加量为35 mg/L,混合阶段搅拌速度800 r/min,搅拌30 s,絮凝阶段采用150、108和60 r/min的转速各自搅拌5 min,沉后水中剩余颗粒总数最少,浊度、COD和总磷去除效果最佳。     

The chemical species distribution and transformation of polyaluminum silicate chloride coagulant

The chemical species distributions of polyaluminum silicate chloride (PASC) and polyaluminum chloride (PACl) determined by Al-Ferron complexation timed spectrophotometric and 27Al-NMR methods, respectively, have been compared and analyzed. The experimental results show that the species distribution and transformation of PASC are different from those of PACl, due to the interaction of polysilicic acid and hydrolyzed aluminum species. At the same basicity (B), the contents of, Al(b), Al13 and the monomer species Almono (also determined by 27Al-NMR) in PASC are lower than those in PACl, while the contents of Al(c) and the Alother determined by 27Al-NMR in PASC are higher than those in PACl. The differences between PASC and PACl with respect to these species enlarge as the molar ratio of Al/Si in PASC decreases. Further, in PACl the ratio of Al13 to Al(b) closes to 1.0, indicating that the amount of the two fractions are similar. In PASC, however, such an agreement does not exist at the lower B values and Al/Si molar ratios. When the B value and Al/Si molar ratios increase, however, the amount of Al13 and Al(b) species tends to close. The study findings indicate that polysilicic acid can react with hydrolyzed aluminum species to form an aluminum silicate polymer composite and result in the change in species distribution of PASC.     

硫铁矿烧渣制备无机复合混凝剂聚合铁盐

对用硫铁矿烧渣制备无机复合混凝剂聚合铁盐进行了试验研究,考察了影响烧渣酸溶和铁聚合的因素。结果表明,硫酸浓度、反应时间和体系温度等是影响硫铁矿烧渣中铁溶出率的主要因素,在烧渣液溶过程中添加适当的助溶剂,不仅能够加快酸浸速度,而且还可以提高产品的混凝性能。     

染料废水脱色混凝剂(PSDC-Ⅰ) 的制备和效果实验

研究了由固体废物 (炼铁废渣 )制取的含有多种金属离子的染料废水脱色混凝剂 (PSDC Ⅰ ) ,试验了它对染料废水的脱色效果及对印染废水的混凝效果 ,并与PAC进行了比较。考察了影响PSDC Ⅰ混凝及脱色效果的因素。结果表明 ,pH值在 6— 10范围内 ,PSDC Ⅰ具有良好的混凝效果。PSDC Ⅰ的两个最佳脱色区为 pH值 6— 8和 pH值 13左右。与PAC相比 ,PSDC Ⅰ不仅具有良好的混凝效果而且具有良好的脱色效果     

应用复合碱式氯化铝对垃圾渗沥液进行预处理的研究

采用生物法处理垃圾渗沥液 ,其出水CODCr、色度和含盐量等指标往往大于排放标准。应用亚滤技术作深度处理 ,可有效地去除剩余的污染物质 ,使出水达标。但由于渗沥液中存在大量的胶体微粒 ,对亚滤管产生阻垢作用 ,从而堵塞住亚滤管微孔 ,增加动力消耗 ,影响处理效果。故采用一种新型高效的复合型无机高分子混凝剂———聚硫氯化铁铝 (PAFCS)用于亚滤装置的预处理。通过与碱式氯化铝 (PAC)混凝剂的对比研究表明 ,PAFCS表现出比PAC更好的除浊、脱色能力 ,可有效地去除掉垃圾渗沥液中的浊度、胶粒和部分CODCr,从而使亚滤装置发挥最大效能。结果表明 ,PAFCS的投加量在1 50— 2 0 0mg/L左右 ,pH值在 5左右 ,沉降时间为 40— 50min的条件下 ,混凝效果最佳 ,浊度去除率可达到 90 % ,CODCr去除率可达 40 %左右。     

复合混凝剂(PFC-PDMDAAC)混凝性能与应用研究

以聚合氯化铁(PFC)和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为原料制备PFC-PDMDAAC无机-有机复合混凝剂。考察PDMDAAC/Fe质量比(P)及PDMDAAC分子质量分别对混凝剂电荷特性与Fe(Ⅲ)形态分布的影响,并优选复合混凝剂应用于石油开发中钻井废水的处理。结果表明,复合混凝剂Zeta电位随复合质量比(P)及PDMDAAC分子质量增加而增大。随着P增加复合混凝剂中Feb含量增大,当PDMDAAC分子质量为400 000~500 000时,混凝剂中铁的有效形态含量最高,在一定程度上提高复合质量比及有机物分子质量均能提高混凝效率。在优选混凝剂应用处理油田钻井废水实验中,质量比(P)大且PDMDAAC分子质量高的编号为f的复合混凝剂表现出较优的混凝效能,这与混凝性能研究结果相一致。应用响应曲面法优化编号为f的混凝剂处理油田钻井废水混凝条件的结果为,投加量1 679.73 mg/L,p H=9.7。在最优条件下进行验证实验,COD去除率达71.190%,TOC去除率达77.527%,与工业级PAC、PFC处理油田钻井废水效果相比优势较明显。