混凝工艺去除重金属-腐殖酸有效性研究

考查了混凝剂对腐殖酸(HA)和重金属镉的络合体的去除效果。通过与混凝剂分别对腐殖酸和镉的单一去除比较发现:混凝剂对络合体的去除提高了HA和镉的去除率。通过调节不同环境因素发现:增加混凝剂用量,HA的去除率会在达到峰值后不再增加,而镉的去除率会在达到峰值后有所下降;提高p H值会加快HA的去除达到峰值且提高镉的去除率;腐殖酸溶液初始浓度越高,腐殖酸和镉的最终去除率越高;离子强度越高,HA和镉的最终去除率越低。     

新型无机絮凝剂聚合氯化钛系列的制备及其对腐殖酸的混凝效果

采用了慢速滴碱法制备出3种新型无机絮凝剂聚合氯化钛(PTC)、聚合氯化钛铁(PTFC)及聚合氯化钛硅(PTSC)。以腐殖酸(HA)模拟水体中的天然有机物,分别研究了3种新型钛系絮凝剂的混凝效果,同时探索了碱化度、pH值、投加量、温度、共存离子对混凝效果的影响。结果表明,在酸性条件下,碱化度为1. 5时3种絮凝剂对腐殖酸的去除效果最好,其中复合型絮凝剂PTSC混凝效果最佳。PTFC和PTSC的投加量明显低于PTC;温度对混凝效果影响不大;常见离子对混凝效果影响较小,但Si O2-3、H2PO-4对混凝效果有一定抑制作用。应用于实际水样中HA的处理,混凝效果良好。     

13X分子筛联合强化混凝对微污染水中氨氮去除试验研究

采用0.500,0.200,0.074 mm 3种粒径的13X分子筛联合聚合氯化铝(PAC)去除水中氨氮,比较4种不同投加方式对水中氨氮的去除情况,利用3种强化除浊方案解决因投加分子筛而带来的浊度影响。粒径为0.200 mm的分子筛对水中氨氮去除效果优于其他两种粒径,在投加量为2.5g/L时,氨氮去除率可达76.6%。采用先投加分子筛后投加混凝剂的投加方式优于其他投加方式。缩短快速搅拌时间可以有效去除因投加分子筛带来的浊度增大问题,最大去除率可达96.3%,且对水中氨氮的去除效果影响不大。分子筛联合强化混凝对水中氨氮去除效果明显,粒径不同,去除效果不同,投加方式对于处理效果差别明显,通过缩短快速搅拌的时间,可以有效解决因投加分子筛带来的浊度增加的问题。     

以DMCS为硅源的新型聚硅氯化铁铝的形态分布与混凝性能

采用二甲基二氯硅烷(DMCS)为硅源,与氯化铁、氯化铝聚合制备新型聚硅氯化铁铝絮凝剂(PAFSC).其形态分布和处理含藻水的混凝性能结果表明,该混凝剂的最优技术指标为nFe/nAl=0.4,nSi/n(Al Fe)=0.1,碱化度B=1.5,C(Al Fe):0.1 mol/L,pH=2.898,熟化时间为24h的条件下,有效成分Feb、Alb的含量最高,絮凝效果最好,PAFSc对浊度的净化效率可达98.6%.研究表明,二甲基二氯硅烷会产生很强的协同效应,使无机高分子絮凝剂PAFSC有效成分高,絮凝效果好.     

聚合氯化铝微波法修饰磁性碳纳米管对水中腐殖酸的去除

用化学共沉淀法制备磁性碳纳米管,然后以聚合氯化铝(PAC)通过微波法修饰得到磁性聚合氯化铝碳纳米管复合材料,并用以去除水中的腐殖酸(HA),对复合材料的组成与结构进行了表征,考察了不同微波制备条件下复合材料去除HA的效果,研究了吸附工艺中HA去除的影响因素,对复合材料同步去除HA和浊度的可行性进行了探讨。能谱、X-射线衍射及红外光谱分析表明,PAC和磁性物质Fe3O4、γ-Fe2O3成功负载于碳纳米管上。PAC修饰显著提高了磁性碳纳米管对HA的去除率。在微波功率600 W及微波时间6 min条件下得到的复合材料去除HA的效果最佳,去除率达99.15%。当HA初始质量浓度小于25 mg/L时,HA去除率较高,但高于25 mg/L后吸附量变化不大而去除率下降;HA去除率随材料投加量增大而增大,但大于0.5 g/L后基本不变;在酸性与中性条件下HA去除率较高,在碱性条件下急剧下降;对于初始质量浓度为20 mg/L的HA溶液,吸附前5 min的HA去除速率很快,90 min时达到吸附平衡,平衡吸附量为39.48 mg/g;温度对去除HA没有影响。控制适当的条件,可同步去除HA和浊度,去除率同步达95%以上。     

改性腐殖酸去除水中氟化物性能研究

以腐殖酸(HA)为原材料,通过络合铝离子改性处理,制备了新型除氟吸附剂(HAAl)。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及X射线能谱(EDS)对该吸附剂进行了表征,并系统研究了该吸附剂对水中F-的吸附性能。结果表明:在p H值为4~10时HAAl均对水中F-表现出较高的吸附能力,其饱和吸附量为60.606 mg/g,吸附等温线符合Langmuir方程;吸附动力学可用准二级速率方程描述,表现为化学吸附;共存阴离子Cl-、HCO-3和NO-3对氟的吸附影响较小,HAAl吸附剂除氟率可达85.99%,出水氟质量浓度低于国家饮用水标准;此外,HAAl铝不易脱落,具有优良的稳定性。     

腐殖酸吸附Cr(Ⅵ)的对比实验研究

研究了未处理的腐殖酸(HA)和不溶性腐殖酸(IHA)对Cr(Ⅵ)的吸附作用.进行了反应时间、pH值、IHA投加量、温度等对去除效率的影响研究,确定了两种吸附剂最佳反应条件,并通过对比实验,分析了两种吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的特点.实验表明,HA达到最大吸附量时所需要的反应时间(180 min左右)远远高于IHiA的反应时间...     

预加碱强化混凝应急处理模拟突发性铅污染研究

采用烧杯混凝试验研究了加碱种类、pH值、混凝剂聚氯化铝(PAC)投加量、助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)投加量以及初始铅质量浓度对除铅效果的影响.进行了为期1个月规模为4 m3/h的中试,对小试结果进行了验证,考察了优化后的应急处理方法对不同铅质量浓度原水的去除效果.小试结果表明,采用石灰乳调pH值的除铅效率优于氢氧化钠和石灰水,最佳pH值为9～10.强化混凝能提高铅的去除效率,PAC最佳投加量为20 mg/L,PAM的最佳投加量为0.4 mg/L,铅初始质量浓度在2 mg/L以下时铅去除率都在97%以上.中试运行结果与小试基本一致.原水铅质量浓度超标168倍以下,采用预加碱强化混凝的应急处理工艺能使滤后水中铅稳定达标,沉淀出水中铅质量浓度低于0.03 mg/L.预加碱强化混凝应急技术可行性高,处理费用仅0.026 37元/t,为可能突发的水源铅污染事故应急处理提供了技术支持.     

强化混凝组合工艺处理微污染水源水研究

采用静态烧杯实验考察了强化混凝组合工艺解决某水厂出水COD_(Mn)、色度及铝含量超标的问题。结果表明,高锰酸盐与次氯酸钠联合预氧化,配合使用少量黏土、粉末活性炭混合物强化混凝,可以在氯化物不超标的情况下,使出水COD_(Mn)、色度及铝含量得到有效控制。     

腐殖酸对铬在砂质土壤中吸附行为的影响研究

为了增强西北地区砂质土壤对重金属的吸附能力,研究了腐殖酸对六价铬(Cr6 )在砂土介质中吸附作用的影响.进行了反应接触时间、pH值、HA投加量等对反应的影响研究,确定了最佳反应条件,并阐述了腐殖酸、铬离子和砂土之间相互作用的机理.结果表明:砂土对Cr6 的吸附随着溶液pH值的升高而减弱,pH值为3时铬去除率仅有22%;但当溶液中存在腐殖酸时,砂土对Cr6 吸附能力明显增强,同样条件下铬去除率增加了30%.其作用机理主要是酸性条件下腐殖酸易与铬络合,络合物与砂土颗粒有较强的结合能力,增强了砂土对Cr6 的吸附能力.     

镁铝水滑石对直接冻黄的吸附性能研究

以硫酸镁和氯化铝为原料,按照镁铝摩尔比3∶1制备了镁铝水滑石,并通过镁铝水滑石处理直接冻黄染料模拟废水的条件实验,研究了固体投加量、废水初始pH值和反应时间对吸附效果的影响。实验结果表明,镁铝水滑石对直接冻黄染料具有良好的吸附效果,对于70 mg/L直接冻黄溶液,镁铝水滑石投加量为2.5 g/L,pH值为10.5,反应时间为20 min,脱色率可达96.46%。     

高锰酸钾去除水中甲硫醚的效能及动力学研究

通过烧杯试验研究水处理常用氧化剂KMnO_4氧化水中甲硫醚的效能,探讨了KMnO_4投加量、甲硫醚初始质量浓度、p H值及腐殖酸质量浓度对氧化反应的影响,并对反应动力学及氧化产物进行了分析。结果表明:不同剂量的KMnO_4氧化甲硫醚反应在t=10 min内已基本完成,去除率达99%;随KMnO_4投加量增加,去除率和反应速率增加;KMnO_4过量条件下甲硫醚初始质量浓度对反应速率和去除率无影响;p H值对反应速率常数影响较显著,当p H=6.85时,反应速率常数达到最大;0~30 mg/L的腐殖酸对甲硫醚去除率基本无影响,但对反应速率有一定的抑制作用。腐殖酸质量浓度在0~15 mg/L变化时,反应速率常数基本不变;腐殖酸质量浓度从15 mg/L增大到20mg/L时,反应速率常数迅速变小,反应进程变慢;而当腐殖酸质量浓度大于等于20 mg/L时,反应速率常数又基本不变。KMnO_4氧化甲硫醚的反应符合二级反应动力学模型,二级反应的动力学常数k=0.647 L/(min·mg)。通过GC/MS对反应产物分析发现,KMnO_4可将甲硫醚氧化为二甲基亚砜。因此,KMnO_4是一种高效、快速的去除水中甲硫醚的氧化剂。     

Removal of humic substances from landfill leachate by Fenton oxidation and coagulation

In this study, chemical oxygen demand (COD) was characterized as total organic constituents and the isolated humic substances (HS) were characterized as an individual organic contaminant in landfill leachate. It was found that the HS content of landfill leachate was 83.3%. The results of laboratory tests to determine the roles of HS in reducing the organic content of landfill leachate during Fenton process are presented. Furthermore, the performances of oxidation and coagulation of Fenton reaction on the removal of HS and COD from leachate were investigated. The change curves of HS removal were similar to those of COD. The HS removal was 30% higher than COD removal, which indicated that HS were mostly degraded into various intermediate organic compounds but not mineralized by Fenton reagent. The oxidation removal was greatly influenced by initial pH relative to the coagulation removal. The oxidation and coagulation removals were linear dependent with hydrogen peroxide and ferrous dosages, respectively. Ferrous dosage greatly influenced the coagulation removal of COD at low ratio ([H₂O₂]/[Fe²⁺] < 3.0), but not at extremely high ratio ([H₂O₂]/[Fe²⁺] > 6.0). The coagulation removal of HS was not affected obviously by oxidation due to both Fenton oxidation and coagulation remove high molecular weight organics preferentially. Higher temperature gave a positive effect on oxidation removal at low Fe²⁺ dosage, but this effect was not obvious at high Fe²⁺ dosage.     

聚硅酸铝镁锌混凝剂的制备及去除抗生索性能和机理初探

为提高混凝剂对含有抗生素废水的处理效果,首次以氯化铝、氯化镁、硫酸锌、硅酸钠为原料,制备了新型混凝剂聚硅酸铝镁锌(PSAMZ),分别以碳酸氢钠、硝酸钠、高岭土调节碱度(以p(CaCO3)计)、离子强度、浊度,进行混凝模拟试验.研究了混凝剂投加量、碱度、浊度对PSAMZ去除四环素(TC)及土霉素(OTC)的影响.结果表明,混凝剂投加量为0.02 mol/L,碱度为25 mg/L,浊度为10 NTU,OTC最高去除率可达到91.95％;混凝剂投加量为0.03 mmol/L,碱度为25 mg/L,浊度为10 NTU,TC最高去除率可达到90.03％.用光学显微镜和能谱分析等仪器对混凝剂进行表征,并分析混凝剂去除抗生素TC和OTC的作用机理,得出吸附架桥和电中和可能是该混凝剂去除抗生素的主要作用机理.     

矿山循环水中SO42-的脱除研究

采用吸附法、七铝酸十二钙法、石灰-氯化铝絮凝沉淀法对矿山循环水中高浓度SO24-的脱除进行研究。结果表明:单纯采用吸附法来处理废水,处理后水中的SO24-远不能达到工业用水标准;实验室制备的七铝酸十二钙对SO24-的去除效果不理想,仅为35%,也无法达到工业用水标准;采用石灰-氯化铝絮凝沉淀法处理废水时,当Al3+投加量为420mg/L,pH值为11时,去除率高达90%以上,可使废水中的SO24-质量浓度从1 800 mg/L降至200mg/L以下,完全可循环回用于矿山的选矿和采矿生产。     

混凝/平板膜光催化联合反应器工艺处理高速公路桥面雨水径流研究

运用混凝/平板膜光催化联合反应器工艺对穿越自然保护区的高速公路桥面雨水径流进行处理。首先,利用混凝沉淀将雨水中的悬浮物(SS)和CODCr进行去除。以SS、CODCr为去除对象,通过试验对聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铝(PAS)两种混凝剂进行性能测定和比选,考察混凝剂的处理效果,以确定合适的混凝剂。结果显示,混凝剂PAS对雨水的处理效果好。经药剂混凝之后的水再用平板膜光催化反应器进行处理,其中膜技术可以将小分子及剩余SS去除,光催化技术可以将难降解物质去除,同时光催化技术中紫外灯可将出水中的细菌消灭,达到光催化降解污染物和消毒的双重功效。在最佳工艺运行条件即100 mg/L混凝剂聚合硫酸铝(PAS)投量下,经曝气量250L/(m2·h)、停留时间20 min的光催化平板膜反应器处理后,出水SS、CODCr去除率分别为100%和94.5%,可达到地表水环境质量标准(GB 3838—2002)Ⅱ类水的水质要求。     

提高膨润土絮凝沉降铜绿微囊藻能力的研究

研究了2种提高膨润土絮凝去除铜绿微囊藻效果的方法--在膨润土中引入聚合氯化铝(PAC)及利用壳聚糖将膨润土进行改性处理.实验结果表明,这2种方法均在投加量较低时就能产生明显的去除效果,而相同用量的膨润土则几乎没有去处能力.当膨润土投加量为40 mg/L,PAC投加量为10 mg/L时,两者复合除藻效果最好,藻悬液的浊度...     

生物反应器中投加含硅聚铁混凝剂的协同作用研究

比较了将含硅聚铁混凝剂分别投加到反应器和出水中两种工艺对COD和磷的去除效果.结果表明: 混凝剂投加量在40 mg/L以下时,前者出水中的磷低于后者,此时将混凝剂投加到反应器中具有生物协同作用,30 mg/L时协同作用最明显; 当混凝剂的投加量增加到50 mg/L时两种工艺出水中的磷没有明显差别,不再具有生物协同作用; 混凝剂投加量为10～50 mg/L时,两种工艺的出水COD差别不大,没有协同作用.将混凝剂直接投加到反应器中可省去混凝、沉淀所需的设备及构筑物,从而节约投资.因此为提高对TP和COD的去除效果,可直接将混凝剂投加到生物反应器中.     

改性钢渣除磷试验研究

研究了改性钢渣的吸附除磷效果。试验结果表明，钢渣对废水中的磷的去除率较高，当废水中磷质量浓度为10mg／L，pH值为弱酸或弱碱性条件下，钢渣的用量1g/100mL时，在15min内就可使残留液质量浓度降低到0．1mg／L，远远低于国家排放标准，去除率达到99％以上，对水体富营养化处理具有很重要的意义。