新型混凝剂应用于中水处理的试验研究

围绕着中水回用过程中面临的若干关键问题,通过系统研究筛选高效混凝剂及优化混凝过程来提高污染物去除率,为中水回用提供经济合理的工艺途径.实验结果表明,与FeCl3相比,HPACS系列具有显著优越的除浊与除有机物性能.除磷性能则较为一致,可以达到90%以上的去除率.PFAC系列与FeCl3相比,除浊性能较差,取决于混凝剂中的有效成分的含量,但是具有较为优越的除有机物性能.HPAA系列具有显著优越的除浊和除有机物性能.HPFA与FeCl3系列相比,则具有较高的除磷效果,HPAA的除磷效果则相对较差.不同系列混凝剂具有不同的除浊、除有机物与除磷性能,需要结合分质供水的要求进行优化应用.     

滤布滤池强化处理城市二级出水中试研究

采用滤布滤池对南方某城市污水处理厂二级出水进行强化处理中试研究,以达到中水回用的目的。实验选用氯化铁(FeCl₃)、聚合氯化铝铁（PAFC）和聚合氯化铝（PAC）作为强化滤布滤池除磷效果的混凝剂。当不投加混凝剂时,滤布滤池对TP和COD的平均去除率为28.76%和8%,其中TP的去除效果受进水水质影响较大;当投加氯化铁、聚合氯化铝铁与聚合氯化铝强化滤布滤池时,滤布滤池对TP的平均去除率分别为63.58%、60.13%和66.94%,TP去除效果受进水水质影响较小;对SS的平均去除率分别为70.7%、64.3%和49.1%;对COD平均去除率分别为17.7%、26.3%和27.7%。滤布滤池对TN和NH₃-N去除效果不稳定。     

氯化铁处理AB工艺二级出水中的磷

铁盐混凝剂因其高电荷、安全无毒、易于控制等优点,在城市污水厂除磷方面得到了进一步的发展和应用。为了考察FeCl3除磷的作用特征,探讨除磷效率随pH值、FeCl3投加量等混凝参数的变化规律,以氯化铁(FeCl3)为除磷剂,某城市污水处理厂二级出水为实验水样,进行了实验研究。研究结果表明,水样的硬度对混凝剂除磷性能有较大影响,在最佳工艺条件———不调节水样pH值、FeCl3投加量为75 mg/L时,可将废水中的总磷含量从4.95 mg/L降至0.44 mg/L以下,处理出水可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级A排放标准(GB18918-2002)(TP<0.50 mg/L)。     

氯化铁混凝剂中亚铁含量对混凝效果的影响

以城市污水处理厂原水为实验水样,研究了液体FeCl3混凝剂中亚铁含量对其混凝效果的影响。结果表明,液体FeCl3混凝剂中亚铁的含量与其对污水中总磷和COD的去除效果呈非线性相关性,当FeCl3中亚铁含量为25%时,16.0 mg/L的投加量即可使上清液COD降至195 mg/L,去除率达56.7%,总磷降至1.7 mg/L,去除率达70.7%;当FeCl3中亚铁含量继续降低至0.4%时,COD、总磷的去除率仅提高1.1%和1.3%。因此从性价比来讲,FeCl3混凝剂用于污水厂原水混凝时,可适当放宽产品质量标准中亚铁含量限值的规定,有利于降低氯化铁混凝剂的生产成本。     

聚合氯化铝絮凝剂深度除磷实验研究

通过混凝实验考察了聚合氯化铝絮凝剂(PAC)除磷作用,研究探讨了聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC),赤泥与聚合氯化铝的协同除磷性能.研究表明,PAC具有良好的除磷效果,对模拟废水磷的去除率达94.6%,对实际污水总磷去除率达96.6%,浊度去除率达93.8%.赤泥能显著提高PAC的除磷效果,但PDADMAC没有明显作用.     

强化混凝工艺深度处理给水厂排泥废水

水厂废水的综合处理与回用是我国供水行业的新趋势和节水目标所在,采用强化混凝技术进行水厂排泥废水的深度处理。通过混凝剂筛选实验和有机物表征确定最佳混凝剂为高效聚合铝(HPAC),适宜投加量为650 mg/L。当混凝剂HPAC投加量为650 mg/L时,对COD、TOC、浊度和色度的去除率分别为82.5%、89.8%、95%和92.5%,相应的出水值分别为58 mg/L、8.46 mg/L、2.35 NTU、13度,COD满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的要求(COD≤100 mg/L),同时实验结果显示聚合氯化铝(PAC)、HPAC、三氯化铁(FeCl3)主要去除分子量处于>1 300 Da范围的有机物,对分子量处于744～1 300 Da之间的有机物去除有限。     

A-A~2/O工艺脱氮实践运行效果及优化

A-A2/O工艺是预缺氧/厌氧/缺氧/好氧组成的生物脱氮除磷工艺,广州市某污水处理厂采用该工艺处理城市污水,具有同时去除有机物、脱氮除磷能力,但是TN去除率较低。分析了其TN去除率低的原因,并提出相应措施。该水厂针对本厂水质特征以及影响工艺脱氮性能的主要因素,优化了工艺控制参数,提高了TN去除率和TN达标保证率。     

A-A2/O工艺脱氮实践运行效果及优化

A-A²/O工艺是预缺氧/厌氧/缺氧/好氧组成的生物脱氮除磷工艺,广州市某污水处理厂采用该工艺处理城市污水,具有同时去除有机物、脱氮除磷能力,但是TN去除率较低。分析了其TN去除率低的原因,并提出相应措施。该水厂针对本厂水质特征以及影响工艺脱氮性能的主要因素,优化了工艺控制参数,提高了TN去除率和TN达标保证率。     

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65％～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。     

聚硅酸铁混凝剂净水效能及机理

采用共聚法制备聚硅酸铁(PSF)混凝剂,同时研究PSF的水解规律,并对比研究PSF与复合铝铁(PFA)的微观品质及对低温低浊水、屠宰废水及含磷模拟水的混凝性能,并初步探讨PSF除磷(或除有机物)的机理.结果表明,混凝剂混凝性能的优劣取决于其微观性质,而PSF独特的微观特征正是其具有优异混凝性能的根本原因.不同pH值对P(或有机物)与PSF之间的络合模式具有不同的影响,3种水解形态Fe(OH)2 、Fe3 及Fe(OH)3在宽泛的pH范围内(5＜pH＜9.5)稳定存在并基本均为定值,这些可能都是PSF在宽泛的近中性范围内及碱性范围内具有优异除磷、除有机物性能的重要原因.可以认为PSF的混凝机理是以电中和(配位)/脱稳为前提条件,以架桥为必要条件,以卷扫网捕为补充条件.     

生物化学协同除磷研究

采用聚合硅酸铝和聚合硅酸铁两种混凝剂，比较了将混凝剂直接投加到反应器中和对生物反应器出水再进行混凝沉淀2种工艺的除磷效果，并对2种混凝剂的除磷效果进行了比较。结果表明：对于聚合硅酸铝，没有生物协同作用；对于聚合硅酸铁，投加量在40mg／L以下时具有生物协同作用，30mg／L时协同作用最明显；而且聚合硅酸铁的除磷效果好于聚合硅酸铝。     

粉煤灰混凝剂用于造纸黑液处理研究

在常温下，用硫酸、盐酸或其混合酸搅拌浸取粉煤灰2h，制得粉煤灰混凝剂。经混合酸处理的3^#粉煤灰混凝剂对造纸黑液混凝效果好，COD去除率为80％，浊度去除率为88％，色度达到2^4。添加了部分硫铁矿渣的6^#混凝剂，COD去除率为86％，浊度去除率可达94％。3^#混凝剂与PY型混凝剂、A12(S04)3、浓H2S04相比，具有去除效率高、运行费用低和以废治废的特点。     

不同形态铁盐的除磷效果

研究不同铁盐存在形态的铁盐类混凝剂,即三氯化铁(离子态铁)、聚合氯化铁(聚合态铁)和氢氧化铁(凝胶态铁),在混凝除磷性能方面的差异。以城市污水厂的二级出水为实验水样,进行混凝除磷性能研究。结果表明,二级出水总磷为1.74 mg/L,离子态铁投加量为40 mg/L时,对总磷的去除率为90%,混凝处理后上清液总磷可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准,聚合态铁对总磷的去除率为62%,凝胶态氢氧化铁的总磷去除率为59%,混凝处理后上清液总磷均不能满足GB18918-2002中的一级A标准。离子态氯化铁对污水厂二级出水的除磷效果优于聚合态,即铁离子的聚合形态会影响其除磷效果。     

改性膨润土联合混凝剂处理微污染水中有机物

采用十二烷基多糖苷季铵盐作为改性剂制备改性膨润土,研究了改性膨润土联合混凝剂去除有机物的效果,考察了有机改性剂用量、微波辐射功率、辐射时间、膨润土投加量、pH值对有机物去除效果的影响,探讨了改性膨润土的改性和去除机理。结果表明,经微波改性后,实现了十二烷基多糖苷季铵盐阳离子对膨润土的插层,增大了层间距,提高了膨润土的吸附性能。联合混凝剂投加改性膨润土能够改善絮凝性能,显著提高有机物的去除效果。在最佳条件下,改性膨润土与PAC联合后的强化混凝,对初始浓度15.3 mg/L的微污染水中有机物的去除率达到95%以上,吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

瓜环对污水厂二级处理出水中有机污染物的混凝性能

采用扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱技术考察了瓜环的物化性能,以及溶液pH和瓜环投加量对其混凝效果的影响。结果表明,盐酸对瓜环的助溶效果最佳,混凝后絮体颗粒呈密实的团状。红外光谱中无新吸收峰出现,说明瓜环与污水中有机物的混凝去除以物理作用为主,无化学键的形成。当投药量大于400mg/L时,瓜环对初始有机物浓度为6.0mg/L和9.2mg/L的污水厂二级处理出水的TOC去除率分别在20%和25%以上。与明矾和聚合氯化铝等传统混凝剂相比,瓜环的混凝性能明显优于传统混凝剂且受pH值的影响较小,作为新型水处理材料具有一定的研究价值和应用前景。     

玉米深加工废水的混凝实验

在室温条件下,分别选用聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁(PAFC)及三氯化铁(FeCl3)对玉米深加工废水进行混凝实验。综合考虑各种混凝剂对磷、COD以及SS的去除效果,最终选取PAC作为混凝剂。采用PAC和聚丙烯酰胺(PAM)作为复合混凝剂,对其去除效果做进一步研究,并确定了最佳投加量及pH值。实验结果表明,在PAC投加量25mg/L,PAM投加量0.5 mg/L,pH为8条件下,混凝效果最佳。磷、COD、SS去除率可分别达到90.1%、53.3%和88.2%,对应的出水质量浓度分别为0.41、26.8和2 mg/L。     

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     

污泥絮凝调理对絮体理化性质的影响机制研究

采用无机混凝剂聚合氯化铝(PAC)、FeCl3和巴斯夫系列的聚丙烯酰胺(PAM)对污水处理厂的污泥进行化学调理,通过测定污泥毛细吸水时间(CST)、粒径、Zeta电位、结合水含量以及不同胞外聚合物(EPS)组分,研究了不同混凝剂调理对污泥脱水性的改善效果及其作用机制。研究表明:化学调理污泥时PAC和FeCl3所需的投加量远高于PAM,而且调理效果较差;PAM调理后,污泥粒径明显上升,远大于PAC或FeCl3调理后的污泥粒径;污泥调理过程中,粒径的变化与CST没有表现出明显的相关性。此外,絮凝调理过程主要通过压缩污泥EPS结构,促使储存在其中的部分水分释放出来,从而降低结合水含量。     

Plackett-Burman设计和响应曲面法优化除磷陶粒的制备

为制备得到除磷效果较强的功能型陶粒,采用Plackett-Burman和响应曲面法对陶粒原料配比进行优化研究。采用Plackett-Burman实验设计筛选出具有显著除磷效应的4种原料——粉煤灰、水泥、石膏和氢氧化钠。以Box-Behnken Design响应面法建立数学回归模型,确定了最佳原料配比为:粉煤灰60.0 g、水泥15.0 g、氨基材料2.0 g、生石灰15.0 g、石膏3.0 g、氢氧化钠15.0 g,制得的陶粒磷去除率可达93.04%,颗粒强度为118.3 N。通过显著性检验和响应曲面等高线图分析,粉煤灰和氢氧化钠是显著影响陶粒磷去除率的主要原料,且粉煤灰与石膏、粉煤灰与氢氧化钠对陶粒的磷去除率有显著的交互影响,显著性p值分别为0.010 8和0.029 5。     

复合混凝剂(PFC-PDMDAAC)混凝性能与应用研究

以聚合氯化铁(PFC)和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为原料制备PFC-PDMDAAC无机-有机复合混凝剂。考察PDMDAAC/Fe质量比(P)及PDMDAAC分子质量分别对混凝剂电荷特性与Fe(Ⅲ)形态分布的影响,并优选复合混凝剂应用于石油开发中钻井废水的处理。结果表明,复合混凝剂Zeta电位随复合质量比(P)及PDMDAAC分子质量增加而增大。随着P增加复合混凝剂中Feb含量增大,当PDMDAAC分子质量为400 000~500 000时,混凝剂中铁的有效形态含量最高,在一定程度上提高复合质量比及有机物分子质量均能提高混凝效率。在优选混凝剂应用处理油田钻井废水实验中,质量比(P)大且PDMDAAC分子质量高的编号为f的复合混凝剂表现出较优的混凝效能,这与混凝性能研究结果相一致。应用响应曲面法优化编号为f的混凝剂处理油田钻井废水混凝条件的结果为,投加量1 679.73 mg/L,p H=9.7。在最优条件下进行验证实验,COD去除率达71.190%,TOC去除率达77.527%,与工业级PAC、PFC处理油田钻井废水效果相比优势较明显。