絮凝体分形维数投药控制研究

依据分形理论,通过先进的图像分析处理技术,实现了对絮凝体分形维数的联机在线监测,试验证实分形维数可以很好地反映絮凝程度及其混凝处理效果,通过建立的混凝剂投加量、分形维数及沉后水浊度三者间的模糊控制模型,最终实现了对混凝剂投加量的自动控制与调节.     

混凝-超滤过程中絮体形态对膜污染的影响

以常规混凝-浸没式中空纤维超滤膜工艺为研究对象,考察了原水中不同混凝剂种类、混凝剂投加量、破碎强度等条件下产生的絮体对膜污染的影响。采用牛血清蛋白、腐殖酸与高岭土人工配制水样。Al Cl_3和PACl作为混凝剂,监测不同条件下絮体粒径、分形维数等絮体结构特性的同时,考察膜通量的变化趋势以及超滤膜的形貌特征。结果表明,通过对混凝剂的投加量加以控制,可以有效地缓解膜污染的程度。在相同投加量和破碎强度下,混凝剂所含的Al_a直接影响着絮体粒径的大小。蛋白质为造成膜污染的主要有机物。当破碎强度越大,滤饼层更疏松,膜污染越轻。     

微絮凝-超滤工艺处理微污染水源水的中试研究

进行了微絮凝．超滤工艺处理微污染水源水的中试研究。试验结果表明：在微絮凝-超滤工艺中，相同混凝剂投加量（相同金属摩尔浓度）下铁盐比铝盐的混凝效果好；微絮凝-超滤工艺的最佳絮凝时间为120s左右；最佳混凝剂投加量为2．2mg／L（以Fe计）。微絮凝-超滤工艺在改善出水水质和缓解膜污染方面均优于直接超滤工艺。微絮凝-超滤工艺的出水水质均符合建设部《城市供水水质标准》（CJ／T206-2005）要求。     

微絮凝-超滤工艺处理微污染水源水的中试研究

进行了微絮凝-超滤工艺处理微污染水源水的中试研究.试验结果表明:在微絮凝-超滤工艺中,相同混凝剂投加量(相同金属摩尔浓度)下铁盐比铝盐的混凝效果好;微絮凝-超滤工艺的最佳絮凝时间为120 s左右;最佳混凝剂投加量为2.2 mg/L(以Fe计).微絮凝-超滤工艺在改善出水水质和缓解膜污染方面均优于直接超滤工艺.微絮凝-超滤工艺的出水水质均符合建设部<城市供水水质标准>(CJ/T206-2005)要求.     

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。     

污水深度处理微絮凝-D型滤池工艺运行性能与经济性分析

根据昆明市第一污水处理厂深度处理微絮凝-D型滤池工艺的运行数据,评价了工艺出水水质及总磷(TP)去除效果,同时分析了混凝剂投加量及药剂费用。结果表明,微絮凝-D型滤池工艺出水TP平均浓度为0.15 mg/L,最优水平值为0.05 mg/L,95%保证值为0.37 mg/L,TP平均去除率为63.6%。出水悬浮固体(SS)浓度95%保证值为10 mg/L。混凝剂聚合氯化铝(PAC)的投加量在1.5~4 mg Al2O3/L范围波动,去除单位TP的PAC投加量平均值为16.7 mg Al2O3/mg-P,投加比为2~8 mol-Al/mol-P。当投加比超过5时,出水TP浓度可达到0.3 mg/L以下。吨水PAC成本平均值为0.017元/t。     

絮体性状实时图像检测系统的开发与应用

概述了水处理絮体性状(包括絮体粒度、分形维数及表观强度)在线图像检测系统的开发,结合实验室条件下的混凝实验考查了该实时图像检测系统的应用情况.结果表明,利用该图像检测系统获取的数据符合一般混凝实验的结果,且对混凝慢速搅拌时间、原水浊度及混凝剂投加量有不同程度的敏感性.在进一步研究的基础上,该图像检测系统可在水处理混凝过程的自动控制中加以应用.     

聚合氯化铁絮凝处理低温低浊水的研究

通过聚合氯化铁(PFC)对高岭土悬浮颗粒的絮凝试验中浊度和Zeta电位的测试，发现低温时在相同的PFC投药量下随着碱化度(B)的增大，Zeta电位减小；在达到相同的浊度去除，低温时PFC的投加量要小于常温时，在相同的药剂投加量低温时Zeta电位要高于常温时；温度降低PFC水解和沉淀速度减小，使得PFC水解中间体更易与污染物反应，同时增强了电中和能力，减少了PFC的用量；温度的降低使得PFC的多核羟基络合物中间体水解程度减小而保持形态的时间延长，所以PFC比传统混凝剂FeCl3处理低温低浊水更有效。     

壳聚糖季铵盐处理玉米酒精清糟液的研究

介绍了新型高效无毒天然高分子混凝剂壳聚糖季铵盐（GTCC）的制备，将GTCC和壳聚糖对玉米酒精发酵清糟液分别进行絮凝处理，结果表明，GTCC的絮凝效果明显优于壳聚糖，以黑龙江肇东华润金玉酒精厂清糟作为研究对明，当GTCC投加量为3mg/L（用量仅为壳聚糖的二十分之一左右）时，CODCr的去除率率达到25％，浊度去除率达78％，初步分析表明，壳聚糖季胺盐强的电中和能力是具有好的絮凝能力的主要原因。     

化学沉淀法强化常规工艺应急去除水中的镉

在常规工艺基础上,通过投加氢氧化钠,实验进行了应急去除重金属镉的研究。实验结果表明,该方法能有效去除饮用水水源的镉,效果稳定,可进行应急处理。对pH、镉初始浓度和混凝剂投加量3个影响因素的灰色关联分析表明,3个因素对镉去除效果影响的大小排序为:滤后水pH>混凝剂投加量>镉初始浓度。在水源镉突发污染时,在原有常规水处理工艺基础上,通过控制滤后水pH可实现对重金属镉的去除,pH的控制值与水源水质有关。     

微污染矿井水中微絮体的形成及分形特征

利用分形理论阐述了微污染矿井水中微絮体形成的分形生长特征,考察了微絮体形成过程中的影响因素,探讨了微絮凝机理,利用絮体的分形维数表征各影响因素对微絮体形态的作用结果,结果表明,微絮体形态与其分形维数之间具有良好的相关性,且分形维数越大,微絮体更加紧实,越易于沉降,滤后水的浊度越小；同时考察了微量铁锰离子对微絮体形态的影响,为微絮凝深床过滤工艺参数的改进提出了建议.     

Evaluation of Al30 polynuclear species in polyaluminum solutions as coagulant for water treatment

Polyaluminum coagulant with a content of 76.8% of Al30 (PACAl30) was prepared. Its coagulation behaviors were compared with high Al13 content polyaluminum coagulant (PACAl13) and AlCl3. The species stability was studied using Al-Ferron method and 27Al NMR. The coagulation performances were investigated by studying the rate of flocs development, the turbidity removal efficiency and charge neutralization capacity under fixed pH conditions and uncontrolled pH conditions. The effect of pH on coagulation was also studied. The results show that PACAl30 are stable for using as coagulant. PACAl30 causes less pH depression than PACAl13. The charge neutralization capacity of PACAl30 is slightly lower than that of PACAl13 at pH6.8 and higher at pH 6.5. PACAl30 achieves the most effective turbidity removal in these three coagulants. And it acts effectively within a much broader dosage range and a wider pH range when compared with PACAl13. PACAl30 achieves the highest turbidity removal due to its strong flocs formation capacity. The results verify that Al30 is another highly active coagulation/flocculation species for turbidity removal.     

高分子重金属絮凝剂MCC制备及除铜去浊性能

以壳聚糖、L-半胱氨酸为原料,通过酰胺化反应制备了一种具有重金属捕集功能的高分子重金属絮凝剂-2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖(MCC)。以含铜废水为处理对象,通过正交实验研究了MCC的最佳制备条件,对其除铜性能进行了全面探讨,并对絮体形貌进行了观察和分析。结果表明,在最佳条件下制得的MCC具有除浊和捕集重金属离子双重功能,形成的絮体量较大、沉速快,出水水质好,重金属回收率较高,残渣稳定,不易造成二次污染,絮体分形维数越小,空隙越多,除铜效果越好。     

共存物质对重金属絮凝剂 MCC 除镉性能的影响简

为进一步拓展天然高分子絮凝剂壳聚糖的应用范围，以壳聚糖、L-半胱氨酸为原料，通过酰胺化反应制备一种具有重金属捕集功能的高分子重金属絮凝剂-2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖（MCC），研究了水体中常见的阴阳离子、有机配位剂及浊度对MCC除镉性能的影响，探讨了絮体形貌与絮体分形维数及絮凝除镉效果间的关系。结果表明，Na⁺、Cl^-、NO₃^-、F^-、SO₄^2-的存在对MCC除Cd²⁺均有促进作用，Ca²⁺表现为明显的抑制作用；低浓度的EDTA对除镉有促进作用，随着EDTA浓度的增大，逐渐转为抑制作用；低浓度的腐殖酸对MCC去除Cd²⁺有显著的促进作用；在一定范围内，浊度可促进 MCC对Cd²⁺的去除；絮体间空隙越多，絮体分形维数越小，除镉效果越好。     

溶气气浮过程动力学模型的分形观

凝聚/絮凝过程中形成的絮体通常具有分形几何结构,导致絮体的密度、渗透性发生了变化,从而对于固液分离过程(沉淀、气浮和过滤)带来很大的影响。本文基于前人对于絮体分形的研究成果,建立了絮体与微气泡之间接触碰撞的动力学方程、絮体/微气泡聚集体在水中上升的分形速率方程。絮体与微气泡间的相对尺度和流态的不同会有不同的碰撞机制,相应的动力学方程式与絮体的分形维数也有不同的关系。     

共存物质对重金属絮凝齐MCC除镉性能的影响

为进一步拓展天然高分子絮凝剂壳聚糖的应用范围，以壳聚糖、L-半胱氨酸为原料，通过酰胺化反应制备一种具有重金属捕集功能的高分子重金属絮凝剂-2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖（MCC），研究了水体中常见的阴阳离子、有机配位剂及浊度对MCC除镉性能的影响，探讨了絮体形貌与絮体分形维数及絮凝除镉效果间的关系。结果表明，Na＋、Cl-、N03、F-、SO4 2-的存在对MCC除Cd2＋均有促进作用，Ca2＋表现为明显的抑制作用；低浓度的EDTA对除镉有促进作用，随着EDTA浓度的增大，逐渐转为抑制作用；低浓度的腐殖酸对MCC去除Cd2＋有显著的促进作用；在一定范围内，浊度可促进MCC对Cd2＋的去除；絮体间空隙越多，絮体分形维数越小，除镉效果越好。     

调理污泥在剪切测试过程中的絮体与聚集体之间的转化研究

通过分析Floccky流变测试过程中不同持续剪切时间下调理污泥絮体的流变、几何和物理特征的变化,探讨了上述过程中絮体与聚集体之间的转化。结果表明,在zetag7557阳离子有机高分子絮凝剂的最佳调理投药量下,调理污泥体系的弹性网络结构的强度和耐剪切力达到最大。当絮凝剂投加到污泥悬浊体系中,大尺寸的聚集体立即出现,而且在一定范围内,随着持续剪切时间的延长,这些聚集体继续生长,此后,随着持续剪切进行,这些聚集体逐渐变成小甚至成为越来越小的絮体。在上述过程中,Floccky流变曲线上的扭矩值也呈现类似的变化趋势;弹性网络结构强度的极值出现在形成大尺寸聚集体的调理污泥体系中,但形成最大的聚集体或平均直径的调理污泥体系并不能保证弹性网络结构强度达到极值,而且调理污泥絮体分形维数的极值与Floccky流变曲线上特征峰的极值并不重合。此外,残余在悬浊体系中的zet-ag7557絮凝剂可以中和部分因调理污泥絮体剪切破碎后新出现的表面负电荷。     

超声波对氢氧化镁混凝性能及絮体特性影响

以氢氧化镁作为混凝剂，不同浊度高岭土水样为研究对象，运用iPDA在线监测技术，探求了超声波对絮体特性和混凝过程的影响。结果表明，在混凝初期的5 s内，增大超声功率能够有利于混凝作用发生。超声功率为80 W，浊度去除率最高。随着超声时间延长到10 s时，超声条件下FI值变小絮凝效果逐渐变差。Zeta电位与絮体粒度存在相关关系。