聚硅硫酸铝的形貌结构和絮凝机理

以工业水玻璃、工业硫酸铝为原料制得聚硅硫酸铝(PASS)复合絮凝剂,采用电子显微镜观察了不同,nAl/n(Si)的PASS的形貌,借助倒置式生物显微镜分析了PASS所形成絮体的形貌并用激光粒度分析仪对絮体粒度分布进行了测定,通过红外光谱和X-射线衍射研究了PASS中铝与聚硅酸的相互作用情况,考察了模拟江水中胶体颗粒物和PASS水解物的Zeta电位随pH值的变化,在此基础上探讨分析了PASS的絮凝机理和絮凝过程.结果发现:nAl/n(Si)对PASS的形貌有较大影响,絮体粒度分布的数据印证了该结果;红外光谱图表明PASS中有Si-O-Al振动峰出现,峰强度随nAl/n(Si)减小而增大;X-射线衍射图证实了聚硅硫酸铝不是晶体,而是铝水解产物与聚硅酸共同作用形成的无定型聚合物;吸附架桥及粘结卷裹作用是PASS絮凝时的主导作用.     

絮团形态的动态演变

实验考察了絮凝过程中广义絮团(包括单体颗粒、线状絮团、面状絮团及体状絮团)的黏性分维数、特征黏度、絮团的黏性组成等随絮凝时间的动态演变。结果表明,在絮凝过程中,单体颗粒的黏性分维数与其拓扑维数一致,其余各类絮团的黏性分维数均小于其对应的拓扑维数,其中线状絮团的分维数基本不受絮凝时间的影响,但面状絮团及体状絮团的分维数随絮凝过程的进行逐渐增大但最终趋于稳定;所有絮团的特征黏度与絮凝时间无关,其中线状、面状及体状絮团的特征黏度依次具有10~3、10~4和10~5的数量级;各类絮团的黏性组成随絮凝过程的进行表现出不同的变化态势。     

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。     

壳聚糖改性红壤去除铜绿微囊藻

研究了聚合氯化铝铁和壳聚糖改性对高岭土、海泡石和红壤去除水中铜绿微囊藻效果的影响。结果表明,壳聚糖改性的红壤对铜绿微囊藻的去除效果最好,其生成絮体密实度大,抗扰动能力强。当改性红壤的投加量为50 mg/L时,叶绿素a和铜绿微囊藻去除率分别达到98.0%、95.1%。该絮凝剂适应性好,在pH为3.0~6.0的范围内对铜绿微囊藻均可取得很好的去除效果,对叶绿素a和浊度的去除率可达90%以上。壳聚糖通过包裹红壤颗粒,借助壳聚糖的粘结架桥和电中和能力,大幅度提高了红壤的絮凝性能。该絮凝剂处理富藻水,具有絮凝效果明显、絮体密实度大、投加量少、绿色环保、经济等优点,在工程上具有较大的实用价值。     

微生物絮凝剂PF-2的成分分析及絮凝机制研究

筛选得到的荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)产生的絮凝剂——PF-2在处理高岭土悬浊液时,具有用量少、絮凝效果好等优点,对高岭土悬浊液的絮凝率可达96.5%.呈色反应和紫外扫描的测定结果表明,PF-2大部分为胞外分泌的多糖,含有少量的核酸,提取后每升发酵液可制得絮凝剂粗品2.3 g;ζ电位测定及氢键和离子键检验结果表明,PF-2与高岭土颗粒之间的作用力为离子键;红外光谱扫描分析PF-2中含有O-H、C-H、C＝C和C-O-C等多糖的特征吸收峰;利用扫描电镜观察絮体形态表明,絮体结构密实,其絮凝机制为PF-2和高岭土以离子键的形式结合,之后通过架桥作用絮凝沉淀.     

河湖疏浚淤泥的表征、絮凝和脱水

以无锡锡山湿地公园河道淤泥及太湖贡湖湾疏浚底泥为研究对象,对比分析了两种淤泥的矿物组成、粒径分布及泥微粒表面基团、ζ电位等理化特性。以聚丙烯酰胺类聚合物(polyacrylamide,PAM)为絮凝剂,对比分析了其在2种底泥絮凝分离、真空抽滤脱水过程中的作用特征,并对相关影响因素进行了探讨。结果表明,两种淤泥样具有相近的主体矿物组分、有机基团及ζ电位值,但有机质含量稍高的淤泥样中大颗粒所占比例相对较高。相比阳离子型PAM,阴离子型PAM在较少用量下即可获得较大絮团,但上清液浊度较高。絮凝泥在抽滤过程受絮团尺寸影响较大,PAM不同类型基团间的差异对其影响较小,但对趋于平衡后的泥饼含水率略有影响。     

新型复合聚铁硅絮凝剂处理生活污水的研究

采用新型的复合聚铁硅絮凝剂处理生活污水 ,通过混凝实验探讨了复合聚合硫酸铁硅PFSS、聚硅酸铁PSFS的脱色除浊、COD去除及氮、磷去除效果 ,并与常用的聚合硫酸铁PFS进行絮凝效果及经济成本的对比分析。结果表明 ,用复合型聚铁硅絮凝剂处理生活污水絮凝效果好 ,除浊率达 99%以上 ,脱色率 6 5 %～ 70 % ,COD去除率 70 % ,而且氮、磷去除效果好 ,成本低廉 ,具有较好的推广应用前景     

壳聚糖衍生物-镁盐复配去除中性兰模拟废水色度的研究

研究了有机高分子絮凝剂NCTS-M对中性兰染料的絮凝性能。通过测量絮体的Zeta电位以及对絮体进行彩色电视显微扫描初步探讨了该絮凝过程的絮凝机理。结果表明,当投加量为30 mg/L,pH=6时,絮凝效果最明显,脱色率可达93.1%。其絮凝机理主要是压缩双电层以及高分子吸附架桥作用,以压缩双电层为基础。絮凝剂中镁离子在中性条件下对絮凝过程也起到了较强的助凝作用。     

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。     

酸改性蒙脱石絮凝剂在高浓度养殖废水中的应用

使用自制的酸改性蒙脱石絮凝剂(MTSF)对高浓度畜禽养殖废水进行处理,以传统絮凝剂聚合氯化铝(PAC)作为参考,研究了絮凝剂投加量对废水处理絮凝效果的影响,探讨絮凝过程中絮体沉降特性。结果表明,MTSF对养殖废水的絮凝效果优于PAC,在最佳投加量12 000mg/L时,浊度、SS、COD、氨氮及TP的去除率分别达到85.7%、96.8%、60.7%、16.3%和97.7%;MTSF投加量虽远大于PAC,但MTSF的絮体沉降体积只占整个体积的12.0%,不到PAC絮体沉降体积的1/5,MTSF中的可溶态物质和颗粒态物质的相互协同效应加快了絮凝过程和沉降过程;MTSF处理后上清液中Cd、Cr、Ni、Cu、Pb均未检出,而As小于《污水综合排放标准》(GB 8978—2002)中最高允许排放质量浓度(0.5mg/L)。     

用铁泥制备高效无机絮凝剂聚硅酸铁及其絮凝性能研究

研究了以铁泥、硅酸钠为原料,制备高效絮凝剂聚硅酸铁(PSF)的方法,确定了合理的生产工艺和操作条件.并对絮凝剂PSF处理工业废水的絮凝性能进行了研究,探讨了PSF处理工业废水的反应机理.结果表明,PSF具有良好的絮凝性能,是一种比聚合硫酸铁(PFS)性能更优良的絮凝剂.     

复合型微生物絮凝剂絮凝条件的优化

采用富集-分离-筛选的方法,从土壤中筛选得到3株具有较高絮凝活性的菌种,将其两两混合培养后,发现其对高岭土悬液的絮凝率均有较明显的提高,并且具有更好的热稳定性。实验结果表明,其最佳絮凝条件为:在pH=9时,微生物絮凝剂的最佳投量为2.0 mL,以2.0 mL 2.0%的CaCl2为助凝剂,对100 mL浓度为1 g/L的高岭土悬液的絮凝率可以达到90%以上;在与无机絮凝剂(10%PAC)和有机絮凝剂(0.1%PAM)的对比中,表现出了更高的絮凝活性和更好的絮凝效率。     

湖北省能源消费CO2与大气污染物协同减排研究

以2015年为基准年,基于拓展的STIRPAT模型预测2025年湖北省能源消费CO2和主要大气污染物排放量.通过设置基准(记为BAU)情景、低碳(记为LC)情景和强化低碳(记为ELC)情景3种控制情景,测算CO2和主要大气污染物的减排量,并运用污染物减排量交叉弹性法评价了CO2减排对主要大气污染物的协同效应.结果表明,...     

难降解混合化工废水预处理试验研究

对某化工开发区混合化工废水进行预处理试验研究，分别对铁还原后加中和混凝沉淀以及直接中和混凝沉淀两种预处理方法进行了试验，重点讨论了铁还原工艺的各种影响因素。研究了曝气与不曝气，加炭与不加炭以及不同CODCr、不同pH值对铁还原处理效果的影响，并考察了铁的消耗与废水中铁离子的作用及变化情况。     

模糊综合评价在氧化沟能耗评价中的应用

在对环太湖流域4座采用氧化沟工艺的城市污水处理厂进行能耗调研的基础上,以吨水位能耗(E)、生化段装机容量(η)、有机物去除量(ΔCOD)、氨氮去除量(ΔNH3-N)、总磷去除量(ΔTP)作为评价氧化沟法城市污水厂能耗的指标,结合隶属度函数,应用单因素模糊综合评价法对所调研的污水处理厂进行能耗水平定量评价。得出A污水处理厂的能耗级别为二级,B和C污水处理厂的能耗级别为三级,D污水处理厂能耗级别为五级。级别越高能耗越大。     

工艺条件对鸟粪石法回收磷耗碱量的影响及其理论计算

通过分析磷回收过程中存在的各种耗碱因素,推导出耗碱量的理论计算公式,计算出了不同工艺条件下的理论耗碱量,并与小型连续搅拌反应-沉淀磷回收过程的实验实测值进行比较。结果表明,耗碱量的理论计算值与实验测定值的平均相对误差为13.20%,说明计算方法可用于耗碱量的工程估算;耗碱量随出水pH值的增大而急剧增加,随废水中氨氮含量和磷初始浓度的增加都近似于线性增加,但随镁磷比的增加基本不变。因此,从节约废水处理成本的角度看,磷回收过程中pH值应控制在9.2-9.3,氮磷比控制在3.0-5.0,镁磷比控制在1.1-1.2为佳。磷回收过程的药剂消耗量与废水中磷的浓度和工艺条件有关,以磷初始浓度为124 mg/L,N/Mg/P=5∶1.2∶1,出水pH值为9.20的回收过程为例,处理毎吨废水需消耗片碱0.5313 kg,成本约为1.328元,需消耗氯化镁（含六个结晶水）0.9758 kg,成本约为0.634元。因此,处理每吨废水的药剂成本约为1.962元,其中耗碱约占67.7%。     

基于剩余污泥的超声法提取微生物絮凝剂

通过超声系列实验,对超声法从剩余污泥中提取微生物絮凝剂(MBF)进行了系统研究。从剩余污泥中提取的MBF在碱性条件下表现出较好的絮凝活性。提高污泥浓度有利于提取出较高絮凝活性的MBF。由于超声波的破解作用,超声频率或功率过高均不利于MBF的提取。在20 kHz的超声频率下,连续超声比脉冲为1、4或8 s超声时的提取效果均要好。经过工艺优化,采用20 kHz、120 W的超声波对剩余污泥(19.4 g/L)连续超声30 s,所提取的MBF对高岭土悬浊液的絮凝率接近70%。结果表明,超声法可用于从剩余污泥中直接提取MBF,在降低MBF生产成本的同时实现污泥的资源化利用。     

曝气+化学絮凝法预处理环氧丙烷废水简

根据环氧丙烷废水的特点,应用电化学法处理具有较高的可行性。运用电化学法处理PO废水前必须进行废水预处理,用以提高电流效率和延长极板寿命。采用曝气和化学絮凝结合的方法去除PO废水中的Ca²⁺,同时去除部分COD。对曝气、无机絮凝剂（PACl、PFS）和有机絮凝剂（PAM）对PO废水处理过程中的曝气量、曝气时间、投药量、复配和沉降时间等主要影响因子进行了实验研究,通过比较Ca²⁺、COD的去除效果、絮凝剂用量、沉降时间、处理成本等方面,在设定的实验参数下得到最佳预处理方案为：曝气量为2.5 L/min,曝气45 min,投加Na₂CO₃粉末24 kg/t 废水,充分混匀后加入PFS+PAM复配絮凝剂。本方案具有废水处理效果好（Ca²⁺的去除率为77.03%,COD的去除率为37.46%）、投药量少（（100+7.5）g/t废水）、沉降时间短（5 min）、处理成本低（0.675元/t废水）等优点。通过对比经预处理和不经预处理后电化学法对COD去除效果、电流和处理后阴极表面,验证了预处理方案的必要性与可行性。     

复合型聚合硅酸絮凝剂的制备及其除浊除磷性能研究

在聚合硅酸中同时引入铁、镁或铁、钙2种金属离子,制成复合型聚合硅酸絮凝剂;研究了其除浊、除磷的最佳絮凝条件,包括絮凝剂投加量、水样pH值对浊度和磷去除率的影响;采用喹啉重量法测定了各种絮凝剂形成的絮体中磷的含量.结果表明,当铁磷摩尔比为2.5～3.0,pH值为7.0～8.5时,对浊度和磷的去除率最高,均达99.0%以上,聚合硅酸镁铁(PSAMF)絮凝剂适合用于磷回收.