铝土矿选矿尾矿水磁絮凝处理实验研究

为实现铝土矿尾矿水悬浮物的高效去除,通过磁絮凝实验分析了磁粉投加量、磁场强度、药剂投加顺序对絮凝效果影响。结果表明:在未加入磁场的情况下,最佳磁粉投加量为300 mg/L,过量投加磁粉对SS去除效果产生负效应;在磁场强度为0～2 550 GS范围内,提高磁场强度可明显改善絮凝效果,出水SS可降至201 mg/L,底泥含水率可降至69.9%;相比与其他5种药剂投加顺序,依次投加助凝剂、磁粉、絮凝剂这一加药顺序下的絮凝效果最好。     

海藻酸钠对改性黏土絮凝特征的影响

以海藻酸钠为藻源有机质的模式化合物,考察了赤潮水体中藻源有机化合物对改性黏土絮凝速率及絮凝体特征的影响;并利用图像分析法,测定了絮凝体的分形维数Df,借助分形维数对改性黏土的絮凝形态学特征进行了半定量化分析.结果表明:当海藻酸钠浓度在10~100mg/L范围内时,可以提高改性黏土絮凝的速率,絮凝体的分形维数Df、絮凝体强度呈现出先增大后减小的规律;其中,最佳浓度为50mg/L,其最大絮凝速率达到44.13、Df 为1.6823.低浓度(100mg/L)海藻酸钠能促进改性黏土的絮凝效率,但促进作用呈现减小的趋势,表现为最大絮凝效率减小,Df降低、絮凝体的空隙率增大.     

低温条件下絮体破碎再絮凝去除水中颗粒的研究

为了了解低温条件下絮体的形成/破碎/再絮凝过程在适当条件下对絮凝去除水中颗粒物的强化效果,采用PDA2000透光率脉动检测仪对絮凝破碎再絮凝过程进行了在线监测.研究结果表明,当电中和机理占主导作用时(混凝剂投加量小于0.1 mmol·L-1),絮体破碎后能重新絮凝,絮体大小能恢复到破碎之前;而当网捕卷扫机理占主导作用时(混凝剂投加量大于0.2 mmol·L-1),絮体的恢复情况不如电中和条件,再絮凝能力降低.投加适量的腐殖酸会增加絮体破碎前后的分形维数,但过量的腐殖酸则会降低破碎前后絮体的分形维数.絮体破碎再絮凝后其分形维数比破碎前高.腐殖酸的投加量并不会明显影响絮凝和破碎后再絮凝的FI指数.电中和絮体破碎前初始絮凝时间越长破碎后沉后水浊度越低,破碎后其浊度会比破碎前显著减小.较低投量的铝盐就能使得沉后水浊度降到很低,因此可以降低混凝剂投量而达到更好的水处理效果.     

藻类絮凝体形态学特征及其与气浮的关系研究

采用聚合氯化铝(PAC)作为混凝药剂,利用混凝-气浮技术去除水中铜绿微囊藻(MA),用图像法对絮凝体的分形维数进行测定,分析不同混凝条件下的气浮除藻效果以及PAC-MA絮凝体的形态学特征,并探讨两者的关系.结果表明,在快速混合搅拌强度和时间分别为500 s-1和1 min,回流比为10%条件下,PAC最佳投药量范围为5.6-9.8 mg/L Al2O3,最佳点为8.4 mg/LAl2O3;最佳的絮凝反应搅拌强度范围为50～80 s-1,最佳点为50 8-1;最佳的絮凝时间范围为5～8 min;投药量、絮凝反应搅拌强度及时间对PAC-MA絮凝体形态有着显著影响,在最佳混凝条件下,絮凝体的二维分形维数D2较小,在1.168 8～1.235 7之:间,相对应的絮凝体的平均粒径较大,在300～500 μm之间;在适当的混凝条件下,结构疏松,枝权较多,尺寸较大的PAC-MA絮凝体与气泡粘附效果好,容易气浮去除.     

微生物絮凝剂的絮凝性能及其絮凝形态研究

利用本实验室分离、筛选的微生物絮凝剂菌株G15,对其进行发酵培养,研究了絮凝剂投加量、絮凝反应体系pH值等对其絮凝性能的影响;对反应体系的ζ电位进行了测定,并且对所形成絮体的微观形态进行了观察。研究结果表明:该微生物絮凝剂在碱性条件下有较强的絮凝活性,当pH=10时最佳投加量为2.5mL;絮凝剂具有较强的热稳定性;加入菌株G15的发酵液后,高岭土悬浊液的ζ电位从-36.27mV显著上升至-12.97mV;并且该微生物絮凝剂产生的絮体颗粒大且结构密实,形态上有明显的分形特征。     

聚合氯化铝与聚磷硫酸铁絮凝除藻比较研究

针对武汉市莲花湖湖水,采用聚合氯化铝(PAC)和聚磷硫酸铁(PPFS)进行絮凝实验,比较了两种无机絮凝剂的絮凝效果及原水处理前后藻类群落变化。主要结论如下:①PPFS与PAC的最佳投加量分别为1.5mg/L、2.0mg/L;②PPFS在去除藻类细胞、浊度和色度方面均优于PAC,当PPFS投加过量时,因水体中Fe3+过量分布,使水样色度去除率下降;③PPFS絮凝处理微囊藻为主体的水华原水时,其效果比PAC更好。本文研究后表明:PPFS是一种新型高效絮凝剂,其絮凝性能明显优于PAC,当水体以微型藻类为主时,可使用PPFS以替代PAC,能提高絮凝效果。     

微絮凝对腐殖酸超滤过程膜污染的减缓特性

以硫酸铝[Al_2(SO_4)_3·18H_2O]为絮凝剂,腐殖酸(humic acid,HA)和高岭土(Kaolin)水溶液为原水,研究微絮凝过程产生的不同絮体形态,对自制聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜过滤过程的影响.主要考察了微絮凝过程中絮体的特性(粒径大小及分布,分形维数)以及不同条件下形成的絮体形态对膜通量的影响,利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对污染膜的表面形貌进行表征,并测定了PVDF膜与有机污染物之间黏附力大小,来解析不同絮体形态对超滤膜的膜污染影响机制.结果表明,Al~(3+)以电性中和作用水解去除有机物,随着絮凝剂投加量的增加,絮体粒径不断增大,絮体的分形维数减小.膜通量衰减速率与絮体的粒径呈负相关,絮体粒径越大,膜通量衰减速率越小,超滤过程中形成的滤饼层越疏松,同时,较小分形维数的絮体引起的膜污染较轻,其膜通量恢复率也较高.PVDF-有机污染物之间的相互作用力大小与运行初期相应污染膜通量衰减速率呈正相关.当Al~(3+)投加量为5 mg·L~(-1),初始pH=7时,HA去除率为96.7%,膜通量衰减最小,通量恢复率达到88%.     

聚合氯化铝-壳聚糖复合絮凝剂对腐殖酸的絮凝特性研究

研究了聚合氯化铝-壳聚糖(PAC-CTS)絮凝剂的絮凝特性,进行了聚合氯化铝-壳聚糖复合絮凝剂和单独聚合氯化铝对水中溶解态腐殖酸的去除实验。结果表明:复合絮凝剂在投加量为80 mg/L时即可达到与单独聚合氯化铝投加量为150 mg/L时的去除效果,同时前者适应的pH值范围更宽;与投加量和pH值相比,水样浊度和絮凝搅拌速度是影响絮凝效果的次要因素;另外红外光谱分析发现复合絮凝剂中壳聚糖与聚合氯化铝之间存在相互作用。     

活性污泥的理化性质与絮凝调理投药量的关系

采用烧杯试验研究了活性污泥理化性质与絮凝调理投药量的关系,分析了活性污泥离心上清液黏度及其中胶体的Zeta电位和表面电荷密度、污泥絮体的粒度、分形维数和强度等理化性质指标随调理絮凝剂(CPAM,CZ-8698)投药量的变化规律,探讨了这些指标在确定絮凝调理最佳投药量方面的差异.结果表明,CZ-8698的投药量对污泥的脱水性能和理化性质均可产生明显的影响,基于毛细吸水时间(CST)、污泥比阻(SRF)确定的活性污泥絮凝调理的最佳投药量范围为4.28～7.13g.kg-1,对应的CST与SRF值分别为(12.62±1.39)s、0.56×1012m.kg-1.在此最佳投药量区间,污泥离心上清液中胶体的Zeta电位与表面电荷密度均由负值变为正值,污泥絮体的分形维数分别为1.09(一维)和1.51(二维),其表面不规则程度最低、结构较为密实;污泥絮体的粒径随着絮凝剂投药量的增加持续增大到mm尺度,但其强度在投药量高于4.60 g.kg-1以后逐渐趋于稳定.此外,当絮凝剂投药量低于上述最佳范围时,污泥离心上清液的黏度已经达到了最小值(1.24±0.04)mPa.s.     

磁絮凝分离法处理含油废水的试验

通过磁絮凝分离法处理含油废水,确定适宜的磁粉和絮凝剂、助凝剂的加入量,以及加料顺序和搅拌条件对反应的影响,并进行了普通絮凝和磁絮凝的对比试验。结果表明,当废水含油量为100~200mg/L时,反应最佳工艺参数:磁粉加入量为280mg/L,PFC和PAM加入量分别为25、0.5mg/L,磁粉和PFC同时先于PAM投加,且投加时搅拌速度以250r/min为宜。     

利用小角度激光光散射研究阳离子有机高分子絮凝剂的絮体粒径和絮体结构

利用小角度激光光散射在线监测技术研究了不同阳离子有机高分子絮凝剂对带负电荷的高岭土颗粒体系的絮凝动力学和絮体结构.对于高电荷密度的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC),由于分子量低其初始絮凝反应速度较慢,最终形成的絮体也较小.絮凝过程中,其絮体结构发生重组和排列,分形维数从1.83升高到2.09,所形成的絮体密实.对于低电荷密度的2种阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),因其分子量大投药量高,絮凝反应速度较快;但其絮体的分形维数较小且在絮凝反应中基本保持不变,形成的絮体结构开放和松散.基于有机高分子对高岭土体系浊度和zeta电位的影响,结合絮凝动力学和絮体结构分析,结果表明,PDADMAC絮凝机理是电中和作用,而随着分子量的增加和电荷密度的降低,CPAM则主要通过吸附架桥作用产生絮凝.     

阴阳离子有机絮凝剂对污泥脱水效果的研究

为研究阴阳离子有机絮凝剂对污泥的脱水效果,在不同条件下分别向污泥中投加聚二甲基二烯丙基氯化铵(HCA)和聚丙烯酰胺(APAM)。结果表明:絮凝剂浓度、过滤时间、p H显著影响污泥的脱水性能;污泥脱水最佳的絮凝反应条件为絮凝剂投加量为30 mg/L,污泥p H为5,真空抽滤时间为4 min;投加HCA和APAM的污泥都能取得良好的脱水效果,但HCA污泥脱水效果优于APAM。另外,吸附架桥是离子型有机絮凝剂高效絮凝的主要机理,电中和起辅助作用。     

一种微生物絮凝剂絮凝特性的研究

实验表明,在一定条件下,黑曲霉所产微生物絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝率能达到96％以上,该微生物絮凝荆在pH值很低的情况下亦能保持较高的絮凝活性,添加助凝剂CaCl2能大幅提高絮凝率。该絮凝剂的絮凝效果不易受温度的影响,其最佳投加量为2mL／100mL。     

两性高分子絮凝剂的结构与性能的研究

以天然高分子植物粉 F691为原料 ,通过羧甲基化、接枝共聚和曼尼期 ( Mannich)三步反应合成出两性天然高分子改性絮凝剂 ( CGAAC)。研究了阴 /阳取代度、接枝率等结构因素对 CGAAC絮凝性能的影响 ;并将 CGAAC对高岭土的絮凝性能与阴离子絮凝剂 CGA和阳离子絮凝剂 PAM-C进行了对比 ,实验结果表明 :该絮凝剂具有最佳用量范围较宽、p H值使用范围较宽的特点     

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.     

Effect of viscosity, basicity and organic content of composite flocculant on the decolorization performance and mechanism for reactive dyeing wastewater

A coagulation/flocculation process using the composite flocculant polyaluminum chloride-epichlorohydrin dimethylamine (PAC-EPI-DMA) was employed for the treatment of an anionic azo dye (Reactive Brilliant Red K-2BP dye). The effect of viscosity (ηup), basicity (B = [OH]/[Al]) and organic content (W_P) on the flocculation performance as well as the mechanism of PAC-EPI-DMA flocculant were investigated. The ηup was the key factor affecting the dye removal efficiency of PAC-EPI-DMA. PAC-EPI-DMA with an intermediate ηup (2400 mPa.sec) gave higher decolorization efficiency by adsorption bridging and charge neutralization due to the co-effect of PAC and EPI-DMA polymers. The W_P of the composite flocculant was a minor important factor for the flocculation. The adsorption bridging of PAC-EPI-DMA with ηup of 300 or 4300 mPa.sec played an important role with the increase of W_P, whereas the charge neutralization of them was weaker with the increase of W_P. There was interaction between W_P and B on the removal of reactive dye. The composite flocculant with intermediate viscosity and organic content was effective for the treatment of reactive dyeing wastewater, which could achieve high reactive dye removal efficiency with low organic dosage.     

新型阳离子聚合物治理煤泥水的应用研究

研究了聚季铵盐丙烯配角安接枝共聚物ＰＱＡＡＭ在煤泥水治理中的絮凝沉降作用。通过不同特性粘度和不同阳离子度的ＰＱＡＡＭ絮凝性能比较试验，ＰＱＡＡＭ分别加入ＨＰＡＭ、ＰＡＭ和ＰＱＡＡＭ、ＰＡＳ、ＰＡＣＬ的絮凝沉降试验，结果表明该絮凝剂是一种质量优良的新型高效的阳离子絮剂，对煤泥水治理和环境保护有着广泛的应用前景。     

聚合氯化铁-腐殖酸(PFC-HA)絮体的粒度和分形维数的动态变化

通过采集PFC-HA絮体的单个样品和拍摄它们的二维图像,研究了在不同混凝条件下絮体的粒度和分形维数的变化.结果表明,原水pH的下降滞后了PFC-HA絮体的出现.原水pH≥7.0时,随着投药量的增加,PFC-HA絮体的分形维数D2(lgA-lgdL)和D3(lgV1-lgdL)随之降低,表明絮体的结构越来越疏松;而原水pH=5.0时,PFC-HA絮体的分形维数存在波动.在PFC的最佳投药量时,水力条件的优化可以提高HA的去除效果,但随着原水pH的下降,HA去除效果的提高程度也随之减小.在最佳水力条件下,PFC-HA絮体的粒度为数百微米,其分形维数值较大,表明絮体的结构较为密实.此外,PFC-HA絮体的粒度分布具有(类)分形特征,最佳水力条件下正的D.值表明絮体的粒度分布趋向平稳.在整个混凝搅拌过程中,PFC-HA絮体的分形维数的变化是与混凝的溶液化学条件、搅拌时间和分形维数类型有关,其D2具有先上升后下降的趋势,这一过程中絮体结构先趋向密实,然后趋向疏松.而且慢速搅拌过程中絮体的尺度也是先增加后下降.     

液氮冻融破碎生物污泥制备生物絮凝剂

利用城市剩余生物污泥,采用液氮冻融破碎、提取液提取的方法制备了生物污泥絮凝剂。对絮凝剂的制备条件及其絮凝性能进行了研究,结果表明:采用液氮冻融破碎,pH为1.0的稀盐酸溶液作为提取液提取所制备的絮凝剂,对高岭土悬浮液的絮凝效率可达98.5%。液氮冻融破碎的次数对絮凝剂制备没有明显影响。同时考察了絮凝剂投加量以及絮凝体系的pH对絮凝剂絮凝活性的影响。