二级出水中磷的混凝处理研究

以北京市某污水处理厂的二级出水中总磷为去除对象,通过混凝的静态烧杯实验[1],确定了二级出水除磷效果较好的絮凝剂聚合氯化铁(PFC)[2]和Al2(SO4)3[3]混合使用的最佳投药量,使出水中磷(TP)符合再生水水质标准的要求.絮凝剂组合时静态混凝烧杯实验表明:PFC-Al2(SO4)3体积比1∶1时,最佳投药量离子浓度比为:Fe3 /Al3 ∶9.9/7(mg·L-1),此时TP去除率为93%,浊度去除率为33%.PFC-Al2(SO4)3体积比1:2时,最佳投药量离子浓度比为:Fe3 /Al3 ∶4.95/7(mg·L-1),此时TP去除率为88%,浊度去除率为71%.     

羧甲基壳聚糖两性混凝剂对高岭土的混凝特性

采用烧杯混凝实验和Zeta电位研究了羧甲基壳聚糖(CMCS)对高岭土模拟水样的混凝特性,考察了水力条件、pH值、混凝剂投加量和原水浊度对混凝性能的影响。结果表明,混凝效果受悬浊液pH值、原水浊度和CMCS投加量的影响较为明显,而水力条件的差异对混凝效果的影响不明显。达到最佳混凝效果所需CMCS投加量随pH值增加而增加,随原水浊度的增加而减少。而在最佳CMCS投加量时,浊度去除率随着原水浊度的降低而降低。高岭土悬浊液pH为5、CMCS投加量在0.1⁵.0 mg/L的范围内时混凝效果较佳,沉降15 min后剩余浊度降至10 NTU以下,去除率达到95%。吸附架桥和电性中和是CMCS的主要混凝作用机理,混凝反应条件不同时,起主导作用的混凝机理不同,CMCS对高岭土的混凝是多种机制共同作用的动态变化过程。     

无机-有机复合混凝剂处理夏季引黄水库水的对比研究

合成了具有不同Fe(Al)/聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)质量比的无机-有机复合混凝剂PFC-PDMDAAC和PAC-PDMDAAC,并对夏季引黄水库水进行混凝处理.考察了复合比例、投药量、pH值和投加方式对浊度、有机物和叶绿素-a的去除效果;并通过混凝过程中形成絮体的Zeta电位的变化分析了2种混凝剂的混凝机理.结果表明,无机-有机复合混凝剂处理夏季引黄水库水的效果好于2种单独成分的复配使用;复合比例对PFC-PDMDAAC和PAC-PDMDAAC处理夏季引黄水库水的效果影响较大,Fe(Al)/PDMDAAC质量比为4:1,投药量为4mg/L时混凝效果最好;与无机混凝剂相比,复合混凝剂的最佳pH值范围较广,可在5.0~8.0的pH值范围内取得良好的混凝效果;2种混凝剂相比,PAC-PDMDAAC对浊度和叶绿素-a的去除效果较好,而PFC-PDMDAAC对有机物的去除效果更佳.     

强化混凝消除微污染水中有机氯的研究

以聚合氯化铝和聚合硫酸铁为絮凝剂,采用强化混凝的处理方法,对微污染水中有机氯(OCPS)的消除进行了研究,考察了混凝剂投加量、pH值、原水浊度、温度和凹凸棒土助凝剂等因素对OCPS消除效果的影响.结果表明,pH值在5~6,PAC投加量为14mg/L时,OCPS及浊度的去除率分别达到57.03%~74.83%和98.18%;OCPS和浊度的去除率随原水浊度的增加而增加;低温有利于OCPS去除;活性炭和改性凹凸棒土作为助凝剂对OCPs的去处率有不同程度地提高,分别投加5mg/L改性凹凸棒土和活性炭,OCPS去除率分别达到47.4%~78.2%和22.8%~79.5%,低投加量下改性凹凸棒优于活性炭;混凝对DDT去除好于HCHs;PFS去除OCPS的效果好于PAC.     

城市污水的混凝处理及混凝污泥厌氧消化研究

采用聚合氯化铝与有机高分子絮凝剂复合投加的方法,对上海市闵行污水处理厂曝气沉砂池出水进行一级强化处理,研究了其对浊度、COD的去除效果,确定最佳投药量。在确定最佳投药量后,对混凝所产生污泥进行厌氧消化的可行性研究。结果表明:(1)有机絮凝剂与聚合氯化铝复合投加的强化效果明显优于单独投加聚合氯化铝;同时,聚合氯化铝与阳离子型有机絮凝剂复合投加的效果要优于阴离子型,并且可以进一步降低聚合氯化铝的投加量;使用聚合氯化铝与两性型有机絮凝剂复合投加也取得了较为满意的效果,与使用阳离子型有机絮凝剂的效果接近。(2)综合考虑COD、浊度和药剂投加量,当聚合氯化铝投量为30mg/L、阳离子型有机絮凝剂KP1205E投加量为2mg/L时,取得比较理想的效果。(3)被处理水的水质变化对化学一级强化的处理效果有很大影响,被处理水中溶解性的有机物组分越高,处理效果相应越差。(4)采用厌氧消化对混凝污泥进行处理,在投配比为5%时,单位VSS的产气量最大,达到0.76L/g,污泥的可消化性较好。     

化学絮凝剂预处理马铃薯淀粉废水的比较研究

马铃薯淀粉废水产生的季节性使得常规生物处理应用起来存在很大困难,采用絮凝剂对废水进行预处理可减轻后续处理负担。文章使用常规化学絮凝剂AlCl3、Fe2(SO4)3、PAM以及有机和无机之间的相互复配对马铃薯淀粉废水进行絮凝预处理,研究了投药量、废水pH值、助凝剂CaCl2投加量以及沉降时间等因素对絮凝效果的影响,确定了各絮凝剂处理废水的较佳絮凝条件,并在较佳条件下处理废水,通过综合比较处理效率、处理成本、絮凝条件难易程度等方面,确定了马铃薯淀粉废水的较佳絮凝剂为AlCl3+PAM,其具有废水处理效果好(COD去除率为41.08%,浊度去除率为95.06%,色度去除率为90.63%)、投药量少(2mLAlCl3+0.3mLPAM)、助凝剂投加量少(1mLCaCl)2、较佳pH在废水初始pH范围内、处理成本低(11.05元/t废水)、产生污泥量少(649g/t废水)等优点。     

聚乙烯亚胺基黄原酸钠与铁盐共同处理低浊水

以聚乙烯亚胺（PEI）为母体,通过化学反应将二硫代羧基引入到其分子链中,制备出新型高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠（PEX）,采用低浊水样作为考察对象,通过絮凝实验研究PEX分别与Fe （Ⅱ）盐、Fe （Ⅲ）盐对水样中浊度的去除性能.结果表明,PEX单独处理低浊水时,水样的初始浊度和pH值对PEX除浊效果均有一定的影响,除浊效率随着初始浊度的降低而降低,随着pH值的升高而先升高后降低;当初始pH值位于PEX等电点附近时,浊度的去除率可达到最高,初始浊度为10.0,15.0,30.0NTU,浊度的去除率分别为88.46%,91.17%,92.73%.PEX与Fe盐共同除浊时浊度的去除率随着体系pH值的升高先升高后降低,投加Fe （Ⅲ）盐后浊度的去除效果总体上优于投加Fe （Ⅱ）盐后的效果.PEX与Fe盐共同除浊和PEX单独除浊时的絮凝作用机理不尽一致,Fe盐的加入可起到一定的电中和作用.     

聚合氯化铁对浊度和腐殖酸的絮凝特性研究

采用聚合氯化铁(PFC)絮凝剂在不同pH条件下处理高岭土悬浮液和腐殖酸溶液, 测试了絮凝过程中的Zeta电位、浊度和腐殖酸的去除率变化.结果表明:pH=4时, PFC投加量最小, 剩余浊度最大,投加范围最窄;pH=7时次之;pH=10时由于Fe(Ⅲ)离子的正电荷减弱, 电中和能力不强, 而且同时产生Fe(OH)₃(s)的吸附作用使得剩余浊度最低, 投加范围最宽, 但投加量很大;在酸性条件下腐殖酸与Fe(Ⅲ)离子最容易发生络合反应;腐殖酸的存在并没有影响PFC的絮凝效果.     

混凝-吸附处理黄河水及对氯消毒中氯衰减的影响

选用2种无机高分子混凝剂聚合氯化铁(PFC)和聚合氯化铝(PAC)处理黄河水,考察了混凝剂的投加量对浊度、UV254、DOC和高锰酸盐指数的去除效果,并结合混凝出水的Zeta电位分析其混凝机制.选择粉末活性炭与混凝联用,研究了混凝剂和吸附剂投加量以及二者的投加顺序对有机物去除效果的影响,并对混凝吸附后出水进行加氯消毒,考察水中残余氯随时间的变化.结果表明,2种混凝剂均有较高的浊度去除率(﹥90%).PAC对UV254、高锰酸盐指数和DOC的去除率分别为29.2%、26.1%和27.9%;PFC对三者的去除率分别为32.3%、23.3%和32.9%.PAC在混凝过程中,电中和作用占主导地位;PFC在混凝过程中,吸附架桥和电中和同时发挥作用.混凝-吸附联用处理黄河水样时,有机物的去除率随混凝剂和吸附剂投加量的增加而升高.先混凝后吸附工艺对UV254和DOC的去除效果优于先吸附后混凝工艺.先使用PAC混凝后吸附对UV254和DOC的去除率分别为95.2%和99.9%;对于PFC,先混凝后吸附对UV254和DOC的去除率分别为90.1%和99.9%.但是先投加粉末活性炭能提高矾花的沉降性能,且处理出水在保持持续消毒效果方面优于前者.     

壳聚糖接枝三元共聚阳离子絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝特性

采用烧杯混凝实验研究了壳聚糖(CTS)、CTS与丙烯酰胺和丙烯酸乙酯季铵盐三元接枝共聚阳离子絮凝剂(CAS)对高岭土悬浊液的絮凝特性.结果表明,CAS具有比CTS絮凝效果好、用量少、pH值适用范围广等优点.CAS絮凝效能受胶体颗粒性质的影响小,对自来水和蒸馏水配置的高岭土悬浊液均具有较好的絮凝效能.中性条件下,CAS的最佳投加量仅为CTS的1/10.在pH值2.0-11.0范围内,CAA对浊度的去除率在95%左右.CAS投加量与原水浊度的关系为:投加量低于0.5nag·L-1时,絮凝效果随原水浊度的升高降低;投加量大于0.5 mg·L-1,浊度去除率随原水浊度的增大而提高;投加量超过1.0 mg·L-1后,对浊度(10～160 NTU)的悬浊;液浊度去除率均在85%以上.悬浮颗粒聚集状态的变化分析、颗粒ξ电位测定、絮体粒径分布测定及其形态结构的观察结果表明,电性中和、吸附架桥是CAS的主要絮凝作用机理,絮凝过程是多种机制共同起作用的动态变化过程.     

三种常见混凝机理为主导条件下絮体特性研究

以模拟低浊微污染水为原水,硫酸铝[Al2 (SO4)3]为混凝剂,考察了3种常见混凝机理(电性中和、吸附架桥和网捕卷扫)为主导条件下絮体的成长过程、二维边界分形维数(Dpf)和比表面积及其与混凝效果的相关性.结果表明:吸附架桥为主导机理下絮体最大增长速率S (0.951)最快,达到稳定后絮凝指数FI最大(3.7%),二维边界分形维数Dpf最大(1.587),絮体呈块状且絮体间出现孔状间隙,比表面积介于网捕卷扫和电性中和之间[网捕卷扫(83.646m2/g)>吸附架桥(98.808m2/g)>电性中和(116.046m2/g)];FI值、S及Dpf变化与浊度去除率相关性较好,其相关系数分别达0.979、0.982和0.963,同时比表面积大的絮体吸附容量大,有机物的去除率高.     

降低低温低浊湘江原水中浊度试验研究

文章针对低温低浊湘江原水浊度难于处理状况,寻找降低浊度的方法。通过强化混凝、预氧化工艺处理原水的试验研究表明:低温低浊时,在相同条件下,三氯化铁比硫酸铝和碱式氯化铝的除浊效果要好,但是三氯化铁处理原水浊度受pH值、GT值、投加量和助凝剂的影响。中性水环境条件下,原水经处理后残余浊度最低;三氯化铁投量为0.14mmol/L时处理效果最佳,对水中浊度去除率高达97.5%。高锰酸钾预氧化对三氯化铁处理原水浊度起到强化作用,对浊度去除率可提高2.1%。     

聚合氯化铝铁的混凝性能

通过聚合氯化铝铁 (PAFC)对不同 p H值原水的混凝实验结果的比较 ,得出原水 p H值不同时 ,发挥最佳混凝效果的 PAFC的 Al/ Fe摩尔比也不同。实验室制聚合氯化铝 (PA C)、聚合氯化铁 (PFC)、PAFC混凝实验结果表明 :p H 6 .5时 ,PAFC(Al/ Fe=5 / 5 ,B=1.5 )的混凝效果最好 ,p H>6 .5时 ,则 PA FC(Al/ Fe=9/ 1,B=2 .0 )的混凝效果最好。     

不同含量硫酸根和硝酸根作为反离子对聚二甲基二烯丙基铵盐絮凝性能的影响

在实验室烧杯实验中,通过利用光散射监控技术,以及测定絮凝后上清液的残余浊度和Zeta电位,研究了硫酸根和硝酸根聚二甲基二烯丙基铵盐聚电解质（PDADMAX）的絮凝性能．以不同浊度的高岭土悬浊液为目标物,详细地讨论了反离子中不同含量的SO4^2-或NO3^-对絮凝效能的影响．为了进一步阐明PDADMAX的絮凝机理,用原子力显微镜（AFM）和比浓粘度表征了反离子对PDADMAX溶液性质和吸附形貌的影响实验结果表明：反离子明显影响了PDADMAX的絮凝性能．含有NOr的PDADMAX具有更强的“电中和作用”和更高的絮凝效率,而含有SO4^2-的PDADMAX具有更高的“吸附架桥作用”既更宽的最佳絮凝剂投量范围、更大的絮体．不同的SO4^2-或NO3^-含量的PDADMAX絮凝剂的絮凝效率不同,其中都在含量20％时效果最好．而且在高浊度条件下,SO4^2-或NO3^-对PDADMAX的絮凝效果有更明显地增强．     

Effect of in-situ formed Al hydrates through long-term aging on enhanced particle destabilization by PACl coagulation

Aging of polyaluminum chloride (PACl) coagulants could significantly influence hydrolyzed Al speciation ruling coagulation performance. The goal of this study was to investigate Al species transformation through long-term aging and its impact on coagulation performance. Two kinds of commercial coagulants (PACl-1 and PACl-2) were stored for in-situ aging tests in six months to evaluate Al species variation with time and the performance of coagulation with natural turbid waters. The results showed that CaSO₄ precipitation easily occur in a commercial PACl coagulant with time as it contains SO₄^2? and Ca²⁺. It also activates the precipitation of gibbsite Al(OH)₃ in PACl with aging. Through 180 days aging, both monomeric Al (Al_a) and polymeric Al (Al_b) substantially transform into colloidal Al (Al_c) and precipitated for both PACl coagulants. At low turbidity (10 NTU), PACl-1 has a superior turbidity reduction rate than PACl-2, while PACl-2 performs a little better turbidity reduction at high turbidity (1000 NTU) regardless of aging time. With aging time, an obvious decrease in turbidity reduction for PACl-1 coagulation is observed at low turbidity of 10 NTU, while the improvement in turbidity reduction for PACl-2 coagulation by enhanced sweep flocculation can be achieved as Al_b mostly transform into Al_c after 150 days aging. It is concluded that dominant in-situ formed Al_c after a long time hydrolysis can improve PACl coagulation efficiency in turbidity reduction by enhanced sweep flocculation, especially for low turbidity water, but the increase in preformed Al_c in PACl would worsen particle destabilization after aging.     

Influential factors of formation kinetics of flocs produced by water treatment coagulants

The growth rate and size of floc formation is of great importance in water treatment especially in coagulation process.The floc formation kinetics and the coagulation efficiency of synthetic water were investigated by using an on-line continuous optical photometric dispersion analyze and the analysis of water quality.Experimental conditions such as alum dosage,pH value for coagulation,stirring intensity and initial turbidity were extensively examined.The photometric dispersion analyze results showed that coagulation of kaolin suspensions with two coagulants(alum and polyaluminium chloride) could be taken as a two-phase process:slow and rapid growth periods.Operating conditions with higher coagulant doses,appropriate pH and average shear rate might be particularly advantageous.The rate of overall floc growth was mainly determined by a combination of hydraulic and water quality conditions such as pH and turbidity.The measurement of zeta potential indicates that polyaluminium chloride exhibited higher charge-neutralizing ability than alum and achieved lower turbidities than alum for equivalent Al dosages.Under the same operating conditions,the alum showed a higher grow rate,but with smaller floc size.     

UF膜与混凝粉末活性炭联用处理冬季黄河水

针对低温低浊水处理的难题,采用混凝和粉末活性炭预处理超滤系统对冬季黄河水进行了净化研究,通过投加混凝剂Al(2SO)4·318H2O以及粉末活性炭,比较了其对于原水的处理效果和对膜过滤性能的影响。试验结果表明,混凝超滤系统用于处理冬季黄河水在技术上是可行的,混凝剂与粉末活性炭对水中污染物质的去除和膜过滤性能有很大的影响;调整合适的操作参数,其对低温黄河水中的高锰酸盐指数、UV254、NH3-N、铁和浊度的平均去除率分别达到70%、60%、30%、80%和96%以上,出水水质达到《生活饮用水源水质标准》(CJ3020-93)的标准。对于已污染的膜,水反冲洗、水/酸洗、水/碱洗可使膜通量恢复至新膜的38%,82%,89%。