酸性介质对于聚硅酸铁混凝性能的影响

对新型混凝剂聚硅酸铁(PSF)中合成原料聚硅酸(PS)进行改性,制备出盐酸,硫酸,硝酸,醋酸以及磷酸为主体酸化剂的改性聚硅酸铁混凝剂(n(Si/Fe)=1),进行混凝实验研究并对PSF的混凝机理进行初步的探讨。结果表明,PSF中的PS性质改变并未降低其混凝性能,在投药量为0.18mmol/L时,取得良好的净水效果。PSF主要依靠电中和/脱稳及吸附架桥综合作用产生净水性能。     

新型混凝剂处理印染废水的实验研究

采用自行制备的具有不同SiO2 :Al:Fe(摩尔比值 )和碱化度的两类新型无机高分子混凝剂聚硅酸氯化铝铁 (PSAFC)和聚硅酸硫酸铝铁 (PSAFS)各 7种 ,直接对印染废水进行处理。从中选出 2种混凝剂 ,考察了pH值、混凝剂投量等对混凝效果的影响 ,并对混凝处理后 ,印染废水出水中残留混凝剂主要成分Al、Fe、SiO2 的含量进行分析。实验结果表明 ,氯化物型 (PSAFC)和硫酸盐型 (PSAFS)混凝剂对印染废水的色度、浊度、CODCr均有良好的去除效果 ;总体而言 ,PSAFS的混凝效果略优于PSAFC ;混凝处理后印染废水出水中残留铝、铁、硅的含量均比较低 ;pH值和碱化度对混凝剂在水体中残留铝含量有影响     

聚硅酸硫酸铁类混凝剂的混凝性能研究

针对聚硅酸硫酸铁类混凝剂的混凝性能进行研究,并以珠江广州中大码头段作为实验水样的来源,选择聚硅酸硫酸铁（PFSS）、含硼聚硅酸硫酸铁（PFSSB）和含锌聚硅酸硫酸{~（PFSSZ）三种混凝剂,通过实验研究分别探寻PFSS、PFSSB、PFSSZ在混凝效果最佳时的各金属组分与硅的最佳比例,从而为替代现有的混凝剂处理微污染的地表水提供可能性的依据。     

纳米复合聚硅酸铝的颗粒粒度效应:Al_(13)与氧化硅的相互作用及其混凝特征

为了研究纳米复合聚硅酸铝(PASC)混凝剂的颗粒粒度效应,以实验室提纯的Al13溶液和活化水玻璃为原料,制备一系列不同粒度分布的PASC.以Al-Ferron法测定的铝水解形态表明,在该混凝剂中,Al13作为混凝优势形态具有较好的稳定性.氧化硅聚集度的测定和粒度分析结果表明,活化硅酸的加入能显著提高混凝剂的平均粒度,同时,Si/Al比(物质的量比)是影响平均粒度的主要因素.在活化硅酸不过量的前提下,Si/Al比和混凝剂的平均粒度呈正相关.混凝实验结果表明,在保证电中和能力的前提下,混凝剂的颗粒粒度越大,混凝剂的除浊能力越强.     

聚硅酸硫酸铁强化混凝去除微污染水源水中天然有机污染物

应用强化混凝技术,降低原水中有机物含量,是控制消毒副产物生成的有效途径之一。通过混凝搅拌试验,评价了聚硅酸硫酸铁混凝剂对原水中有机污染物的去除效果,考察了混凝剂投加量、pH值等对去除效果的影响。结果表明：聚硅酸硫酸铁去除有机物和除浊能力明显优于硫酸铁、聚合硫酸铁,其适宜的投药量范围和pH值范围宽;聚硅酸硫酸铁在混凝过程中形成的矾花较大,沉降速度快,因而可缩短处理水在构筑物中的停留时间,提高系统的处理能力;此外,通过正交实验确定了聚硅酸硫酸铁混凝剂的最佳水力条件。     

响应面优化制备粉煤灰基PASC混凝剂性能与表征

研究了以粉煤灰为原料制备聚硅氯化铝（PASC）混凝剂的影响因素、产品性能和微观结构.选取A（碱化度）、B（n（Si）：n（Al））、C（聚合温度）和D（反应时间）对混凝高岭土模拟废水后透光率进行四因素三水平响应面实验.最终优化方案为：A为1.18,B为5.64,C为47.40℃,D为2.48h,透光率预测值达86.58%,验证试验均值相对误差仅为0.18%,模型相关系数为0.9984,表明RSM优化模型可靠.混凝剂性能随投加量增加而不断增加,最终趋于稳定;随废水pH值增大呈现先增大后减小的趋势.XRD分析PASC主要物相为氯化钠,非晶态衍射峰形成预示着浸出液和聚硅酸加碱聚合形成了新的无定形物;FT-IR测试表明聚硅酸与Al³⁺及其水解产物间络合形成了金属-OH等非离子键;SEM显示产品为高聚集度和枝化度的空间网状结构.     

新生态型聚硅酸铁锰处理染料废水的优化

为了提高混凝剂对染料废水的净化效率,本文利用硅酸钠、硫酸亚铁和高锰酸钾为原料合成了新型复配混凝剂聚硅酸铁锰(PSFM),分别以直接大红、分散蓝和活性黄染料废水为处理对象进行混凝模拟实验,研究了碱度和浊度等因素对PSFM混凝去除染料性能影响.结果表明,PSFM对直接大红和分散蓝染料废水具有较好的混凝净化效能,其色度和TOC去除率分别可达99.2%、95.4%和98.5%、93.8%,效果优于聚硅酸铁(PSF)、Al2(SO4)3和Fe Cl3等常规混凝剂,PSFM对活性黄染料废水色度和TOC去除率分别为56.3%和51.3%.浊度对PSFM混凝效能无明显影响.在碱度分别为50、0和75 mg·L~(-1)时,PSFM对直接大红、分散蓝和活性黄去除率分别达到最高.此外,利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)等高级表征手段对PSFM进行了表征,对混凝过程中的混合液和絮体分别进行Zeta电位和絮体粒径在线监测,探索得PSFM混凝主要机制为Fe+与Mn+水解产生的带正电的多核配合物和聚硅的桥联聚合,同时还包括新生态水合二氧化锰和羟基氧化铁的吸附助凝作用.     

聚合铝混凝过程研究:不同形态硅酸的影响作用

研究了不同形态硅酸对聚合铝混凝过程的影响作用 .实验结果表明经预制形成的具有不同形态分布组成的硅酸与聚合铝 ,在投加后相互间发生了十分复杂的物理化学作用 ,并受溶液pH值的影响 ,从而最终决定了混凝效果 .反应过程中所生成的形态产物及其物化特征 ,很大程度上取决于聚合铝碱化度以及所投加的Si Al比 .其中碱化度越高 ,最终产物所带电荷越高 .而不同硅酸所起影响作用分别取决于聚合程度 ,在与聚合铝反应过程中表现出一定的规律性 .单体硅酸与单体铝迅速发生较强的络合作用 ,抑制了多聚水解铝阳离子的形成 .聚合硅酸则倾向于与聚合铝形态相互作用形成一定的胶状化合物 ,从而在溶液中稳定存在 .对于胶体硅酸 ,在聚合铝作用下迅速凝聚形成更大的聚集体 ,在颗粒物间架桥形成粗大的絮体 .所得结果对混凝机理的解释与复合混凝剂的发展提供了一定的参考作用     

高效无机混凝剂聚硅酸铁铝的研究

高效混凝剂是目前水处理研究的热点用水玻璃、硫酸铁和硫酸铝制取聚硅酸铁铝混凝剂（PSFA),确定了制备PSFA混凝剂的优化条件：硅酸聚合度n为05,Fe³⁺及Al³⁺与SiO²的摩尔比为1：l,Fe³⁺与A³⁺的摩尔比为1：l,水解度B*为0.5,而熟化时间对PSFA混凝剂的混凝性能影响不明显用PSFA混凝剂处理实际水样,并与单独投加混凝剂硫酸铁及硫酸铁加助换剂聚硅酸效果进行了比较,结果表明,PSFA混凝剂的效果最好,而且用药量少;同时还对PSFA混凝剂的混凝机理进行了讨论     

新生态型聚硅酸铁锰处理染料废水的优化

为了提高混凝剂对染料废水的净化效率,本文利用硅酸钠、硫酸亚铁和高锰酸钾为原料合成了新型复配混凝剂聚硅酸铁锰(PSFM),分别以直接大红、分散蓝和活性黄染料废水为处理对象进行混凝模拟实验,研究了碱度和浊度等因素对PSFM混凝去除染料性能影响。结果表明,PSFM对直接大红和分散蓝染料废水具有较好的混凝净化效能,其色度和TOC去除率分别可达99.2%、95.4%和98.5%、93.8%,效果优于聚硅酸铁(PSF)、Al2(SO4)3和Fe Cl3等常规混凝剂,PSFM对活性黄染料废水色度和TOC去除率分别为56.3%和51.3%。浊度对PSFM混凝效能无明显影响。在碱度分别为50、0和75 mg·L-1时,PSFM对直接大红、分散蓝和活性黄去除率分别达到最高。此外,利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)等高级表征手段对PSFM进行了表征,对混凝过程中的混合液和絮体分别进行Zeta电位和絮体粒径在线监测,探索得PSFM混凝主要机制为Fe+与Mn+水解产生的带正电的多核配合物和聚硅的桥联聚合,同时还包括新生态水合二氧化锰和羟基氧化铁的吸附助凝作用。     

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.     

利用浊度分析法研究硅酸对磷酸钙沉淀的影响

磷酸钙沉淀法是从污水中回收磷的最常用的方法之一.本文通过测定溶液浊度的方法研究了钙磷比为2∶1的条件下pH和硅酸对磷酸钙沉淀的影响.结果发现,pH低于6时,短时间内溶液中不能形成磷酸钙沉淀;而pH大于7时,溶液中迅速生成磷酸钙沉淀,且随pH的增加沉淀速度变大.XRD谱图表明,pH=7或8时都生成热力学最稳定的羟基磷酸钙沉淀.7 mg·L-1单硅酸的存在使生成的磷酸钙溶液的初始浊度从10NTU增加到20 NTU,使磷酸钙沉淀速度加倍,说明单硅酸能促进磷酸钙的沉淀速度.而聚硅酸使溶液初始浊度从10 NTU降低到0 NTU,抑制了磷酸钙的沉淀速度,表明不同形态的硅酸对磷酸钙的沉淀速度有不同的影响.XRD谱图表明,硅酸存在时,溶液中除了生成羟基磷酸钙外,还生成其他类型的磷酸钙.     

Factors effecting aluminum speciation in drinking water be laboratory research

Effects of aluminum on water distribution system and human health mainly attribute to its speciation in drinking water. Laboratory experiments were performed to investigate factors that may influence aluminum speciation in water supply system. The concentration of soluble aluminum and its transformation among other aluminum species were mainly controlled by kinetics processes of related reactions. Total aluminum concentration had a notable effect on the concentrations of mononuclear and soluble aluminum in the first 4 day; while, when the reaction time was above 4 day, its effect became weak. At pH above 7.50, both fluoride and orthophosphate had little effect on aluminum speciation; while, when the solution pH was below 7.50, the concentrations of mononuclear and soluble aluminum were proportional to the concentration of fluoride and inversely proportional to the concentration of orthophosphate. Both mononuclear and polynuclear silicic acids could complex with mononuclear aluminum by forming soluble aluminosilicates. In addition, the adding sequence of orthophosphate and aluminum into drinking water would also affect the distribution of aluminum species in the first 4 day. In order to minimize aluminum bioavailability in drinking water, it was suggested that orthophosphate should be added prior to coagulant process, and that the concentrations of fluoride and silicic acids be controlled below 2.0 and 25 mg/L, respectively, prior to the treatment. The solution pH in coagulation and filtration processes should be controlled in the range of 6.50-7.50.     

低温条件下污泥静置沉降时间对城市生物沥浸污泥脱水性能的影响

研究城市生物沥浸污泥脱水性能与污泥静置沉降时间的关系,对城市污泥生物沥浸工程化应用具有指导性作用.因此,以城市生物沥浸污泥为研究对象,研究了低温条件下(5℃和15℃)污泥静置0～6d过程中,污泥pH值和脱水性能(用比阻γ表征)的变化情况.同时,对实验室污泥比阻与厢式压滤机中试结果进行了相关性分析.结果表明:温度增加将有利于污泥沉降,在实际运行中沥浸污泥可选择静置0.5d再进行压滤脱水.随着静置时间的延长,冬季(5℃)和春季(15℃)城市沥浸污泥pH值和比阻均呈逐渐上升的趋势.静置6d后,pH值分别从3.93和3.87上升到5.10和5.32,比阻γ分别从1.72×1012m·kg-1和1.76×1012m·kg-1上升到3.08×1012m·kg-1和5.82×1012m·kg-1.实验室污泥比阻测定和厢式压滤机中试结果表明,不同静置时间下污泥比阻γ与压滤机压滤脱水V-t/V曲线(V:滤液体积;t:过滤时间)斜率k呈极显著正相关关系,说明用污泥比阻γ能准确地反映出生物沥浸污泥的压滤脱水性能.这对生物沥浸技术在工程上的应用和推广具有重要意义.     

紫外辐射对腐殖酸溶液理化性质及其混凝性能的影响

为探明紫外辐射对腐殖酸溶液在后续混凝过程的促进原理,系统考察了紫外辐射对腐殖酸溶液理化性质的影响规律,以及这些理化性质上的变化对腐殖酸混凝性能的影响.结果表明,经紫外辐射处理后,除Zeta电位外,腐殖酸溶液的p H、色度和黏度均呈现不同程度的下降趋势.进一步研究发现,黏度对腐殖酸溶液的混凝效果影响相对较弱.酸性条件下,腐殖酸溶液的混凝性能明显增加.Zeta电位的增加使得胶体之间更易聚集沉淀.此外,除了相对分子质量为10×10~3~30×10~3和小于1×10~3的腐殖酸所占比例增加外,低分子量腐殖酸所占比重也无明显改变,这可能是紫外辐射后腐殖酸溶液混凝性能不降反增的重要原因.     

Fenton试剂处理难降解垃圾渗滤液的研究

采用实验方法,考察了初始pH值、FeSO4·7H2O投加量、H2O2投加量对渗滤液处理效果的影响,通过与FeCl3絮凝法的比较探讨了Fenton法处理渗滤液的机理。研究结果表明,Fenton试剂处理渗滤液的最佳条件为初始pH值4,FeSO4·7H2O（20％）投加量0．6mL／100ml,H2O2（30％）投加量3．0mL／100ml,反应2h,此条件下处理可使CODcr去除率为84．77％,色度去除率为60％。Fenton法处理渗滤波时,大分子有机物的去除主要靠氧化作用。Fenton处理可有效地将大分子有机物降解为小分子的有机物,小分子有机物主要通过絮凝去除。     

PCR-DGGE技术分析倒置A~2/O工艺处理染织废水中的微生物区系

基于16S rDNA的PCR-DGGE(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis)技术研究了倒置A2/O(anoxic-anaerobic-aerobic)工艺处理染织废水过程中的微生物群落结构.从兼氧、厌氧和好氧区共取6个不同处理阶段的样品,测量了不同处理阶段样品的COD、pH、NH4+-N、H2S、总磷(TP)、污泥含量(TS)、色度及其脱除率,并分析了这些指标的变化规律.结果显示,COD在处理后期降到了145mg·L-1,NH4+-N的脱除率可达到85%,硫化氢的去除率达到了90%以上,磷的脱除率可达80%以上,TS处于逐渐升高的趋势,色度的脱除率达到65%.DGGE图谱显示,好氧处理阶段的微生物多样性明显比兼氧处理和厌氧处理的阶段的要丰富.     

太湖流域典型河流沉积物的反硝化作用

用15N同位素配对法对太湖流域江苏和上海境内主要河流沉积物的反硝化作用及其影响因素进行研究.结果表明,河流沉积物反硝化作用具有显著空间差异.25℃时,河流总反硝化速率Dtot在0～4.03mmol.m-.2d-1之间;10℃时,Dtot在0～2.27mmol.m-.2d-1之间,平均值分别为0.79mmol.m-.2d-1和0.26mmol.m-.2d-1.相关性分析显示,沉积物的反硝化作用与沉积物氮含量和实验过程中的耗氧速率(SOD)呈显著相关关系(p<0.01).以总反硝化速率大小为依据将沉积物分成4组后的相关分析表明,反硝化速率与原位上覆水中的NO3--N含量之间亦存在显著的相关关系(p<0.05),预示着反硝化作用对水体氮负荷起到的氮汇作用.     

酸化污泥膨润土颗粒对染料活性翠蓝的脱色研究

以污泥和膨润土为原料,硫酸为酸化剂制备了酸化污泥膨润土颗粒.对制得的样品进行了比表面积和SEM等表征,并用于染料活性翠蓝的脱色.考察了pH值、投加量、反应时间和反应温度的影响,并进行了方程的拟合,计算了热力学参数(ΔH⁰、ΔS⁰、ΔG)和吸附活化能E_a.结果表明,酸化污泥膨润土颗粒对活性翠蓝的吸附量随温度和初始浓度的增加而增大,吸附等温线符合Langmuir吸附模型,其吸附动力学更适于伪二级动力学方程所述规律,吸附速率大小为313　K>303　K>293　K;吸附活化能较低,为5.52 kJ·mol^-1,说明吸附过程以物理吸附为主.同时ΔH⁰>TΔS⁰和ΔG>0表明整个吸附过程活化焓的影响大于活化熵,且属于非自发反应.