利用强化混凝去除水源水中天然有机物的研究进展

总结了近年来利用强化混凝去除水源水中天然有机物的研究,重点讨论了其作用机理和主要影响因素.水源水中天然有机物的含量和成分会因水源地和时间的不同而存在差异,对水源水中天然有机物的了解是保证强化混凝效果的基本前提.不同混凝条件下,强化混凝的主导作用机理不同.铁盐混凝剂、较低pH值、较高混凝剂投量和阳离子有利于提高强化混凝的效果.     

强化混凝法处理微污染窖水的试验研究

研究了使用单混凝剂聚合氯化铝(PAC)混凝、助凝剂阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)-PAC复配混凝和粉末活性炭联合APAM-PAC强化混凝对窖水的处理效果。结果表明,在PAC质量浓度为15.0mg/L,APAM质量浓度为0.15mg/L,粉末活性炭投加量为20mg/L的强化混凝条件下,微污染窖水中的UV_(254)、COD和浊度的去除率可分别达到66%、54%、97%。APAM对有机物的去除效果提升没有分子量选择性,而粉末活性炭对小分子有机物的去除效果更为明显。     

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。     

两种硫酸盐对花溪河天然有机物混凝的影响研究

以Al_2(SO_4)_3和FeSO_4为混凝剂,探讨了在不同混凝条件下对贵阳市花溪河中天然有机物的去除影响。通过改变混凝剂投加量、pH和水力条件对去除效果进行分析。混凝剂投加量为2~18 mg/L时,Al_2(SO_4)_3对天然有机物的去除率高于FeSO_4;分别投加8 mg/L Al_2(SO_4)_3和11 mg/L FeSO_4,均达到最佳去除效果。Al_2(SO_4)_3作为混凝剂时,最佳pH为5.0~8.0;Fe_SO_4作为混凝剂时,最佳pH为6.0~9.0。在200r/min下快速搅拌1min,在40r/min下慢速搅拌20min,天然有机物的去除率较高。     

聚合氯化铝铁的形态分布对微污染源水混凝效果的影响

针对微污染源水中浊度、叶绿素a等的强化去除问题,研究了碱化度、铝铁比和加碱方式等对聚合氯化铝铁形态分布的影响,并考察了形态分布与混凝除污效率和混凝沉淀出水中残铝浓度的关系.结果表明:在铁摩尔分数一定时,混凝剂中单体、中等聚合物和无定形凝胶含量与碱化度存在线性相关性,并推导出中等聚合物含量的计算公式;在碱化度一定时,混凝剂中单体、中等聚合物和无定形凝胶含量与铁摩尔分数也存在线性相关性;增加碱化度或降低铁摩尔分数,可以增加中等聚合物含量、降低单体含量,从而影响混凝除污效率和混凝沉淀后出水中残铝浓度.混凝实验结果表明,混凝过程中叶绿素a去除率和浊度去除率均与混凝剂中中等聚合物含量存在线性相关性,但两者相关系数不同.混凝沉淀后出水中残铝浓度与混凝剂中单体含量存在线性相关性.因此,预聚合的无机高分子混凝剂对提高混凝过程中的除浊、除藻效率,降低混凝沉淀后出水中残铝浓度具有重要的意义.     

常规水处理厂中小隐孢子虫卵囊的去除效果

介绍了小隐孢子虫卵囊的特点及其对人体的危害，分析了pH、混凝剂种类与投加量、电导率和天然有机物含量等对小隐孢子虫卵囊的Zeta电位的影响，总结了混凝－沉淀－过滤和直接过滤对小隐孢子虫卵囊的去除效果，探讨了水温、水质、混凝剂种类与投加量、滤料层组成和滤速等对去除效果的影响。     

强化混凝去除水中的腐殖质

通过一系列试验对混凝去除水中的腐殖质的影响因素进行了评价。结果表明，pH值是影响水中腐殖质去除效果的一个关键因素，当水中腐殖质浓度为10．0mg/L，铝盐作混凝剂时，去除腐殖质的最佳pH值在6．2-6．6范围内；腐殖质浓度升高时，最佳pH值向酸性方向偏移。强化混凝调节pH值虽然增加了酸碱费用，但是它可以减少混凝剂投量，减轻污泥处理负担，其总体进行费用并没有增加，可认为是一种可行的运行方式。     

不同有机物对混凝过程和余铝的影响

为了考察不同有机物对混凝过程的影响,针对腐殖酸(HA)和牛血清蛋白(BSA)2种有机物,研究了其在不同有机物含量(以DOC计),不同混凝剂(氯化铝(AlCl3)、聚铝十三(Al13)),不同pH值条件下混凝实验沉后水的总铝(TA)、总溶铝(TDA)以及不同混凝条件下形成的絮体情况,结果表明,不同有机物对沉后水中的余铝含量有重要的影响,在相同的混凝条件下腐殖酸体系产生较高的余铝.当使用AlCl3做混凝剂时,对腐殖酸和蛋白质体系而言,沉后水余铝浓度均随DOC含量的升高而上升;而使用Al13作为混凝剂时,腐殖酸体系的混凝沉后水中的余铝随有机物含量的升高而升高.当pH值高于7.0,DOC浓度高于4.0 mg/L时,总溶铝占总铝的比例达到90％以上,此时pH值对溶解态余铝的含量无明显的影响.腐殖酸和蛋白质的混合体系与其任一单独体系相比,混凝过程中会形成具有较大强度因子和恢复因子的絮体,且混合比接近1∶1时,混凝出水总溶铝达到最低.絮体的破碎与再生长受搅拌强度的影响较大,当破碎强度提高到100 r/min以上时,絮体粒径出现明显的下降.相比而言,AlCl3形成的絮体拥有更大的强度因子,而Al13形成的絮体拥有更大的恢复因子.     

不同铝系混凝剂处理印染废水

印染废水具有色度大、有机物含量高、水质变化大等特点,处理难度较大。对比了不同种类的混凝剂对印染废水的处理效果,结果表明,随着混凝剂投加量的增加,SS,色度和COD的去除率逐渐增大,当混凝剂的投加量达到80 mg/L时,4种混凝剂的混凝效果达到最优。Al_(13)在最优投加量下SS的去除率达到92.47%,色度去除率达到88.49%,COD的去除率达到80.47%。不同p H值条件下的混凝实验结果表明,随着p H值的升高,混凝效果逐渐提高,在p H值处于6.0~9.0的范围内均具有良好的混凝效果。在沉降的初始阶段,随着沉降时间的延长,4种混凝剂的混凝效果逐渐提高;当沉降时间超过10 min后,混凝效果没有明显的提高。Al_(13)形成絮体的沉降速度最快,11 min左右可以完成沉降,其他3种混凝剂需要在14 min左右完成沉降。     

常规水处理厂中小隐孢子虫卵囊的去除效果

介绍了小隐孢子虫卵囊的特点及其对人体的危害,分析了pH、混凝剂种类与投加量、电导率和天然有机物含量等对小隐孢子虫卵囊的Zeta电位的影响,总结了混凝-沉淀-过滤和直接过滤对小隐孢子虫卵囊的去除效果,探讨了水温、水质、混凝剂种类与投加量、滤料层组成和滤速等对去除效果的影响.     

混凝对二级出水中有机物分布特性的影响

以城市污水处理厂二级出水为研究对象,通过烧杯实验,确定了以三氯化铁(FeCl3)和聚合氯化铝(PAC)为混凝剂时两种混凝剂的最佳投加量,在此基础上采用XAD树脂分离技术和超滤膜法对水中溶解性有机物(DOM)进行分级表征,研究了混凝前后水中DOM的亲疏水特性、分子量分布规律以及比紫外吸收值(SUVA)和E4/E6(A465nm/A665nm)的变化.结果表明,当FeCl3和PAC投加量分别达到30 mg/L和60 mg/L时,可以使出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准;FeCl3对含碳碳不饱和双键及芳香环的有机物的去除效果优于PAC;FeCl3对小分子有机物的去除效率更高,而PAC对分子量＞100 000的大分子有机物的去除效果优于FeC13;混凝处理对疏水性有机物的去除效果优于对亲水性有机物的去除效果,同时其对酸性物质的去除效率高于对非酸性物质的去除效率.     

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FeCl2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。     

强化混凝去除水中的腐殖质

通过一系列试验对混凝去除水中的腐殖质的影响因素进行了评价。结果表明 ,pH值是影响水中腐殖质去除效果的一个关键因素 ,当水中腐殖质浓度为 10 .0mg L ,铝盐作混凝剂时 ,去除腐殖质的最佳pH值在 6.2— 6.6范围内 ;腐殖质浓度升高时 ,最佳pH值向酸性方向偏移。强化混凝调节pH值虽然增加了酸碱费用 ,但是它可以减少混凝剂投量 ,减轻污泥处理负担 ,其总体进行费用并没有增加 ,可认为是一种可行的运行方式     

响应曲面法优化强化混凝工艺处理微污染水

为进一步提高微污染水中氨氮、有机物去除效果,采用响应曲面法对强化混凝工艺处理微污染水的影响因素和去除效果进行研究,实验以混凝剂投加量、助凝剂投加量和助凝剂投加点为影响因素,浊度、氨氮和COD去除效果为响应值,利用Design-Expert软件对实验数据进行处理,得到二次响应曲面模型,各因素间的交互作用对响应值的影响以及优化水平值。模型优化结果显示,强化混凝处理微污染水的最佳工艺条件为:PAFC投加量17.80 mg·L~(-1),PAM投加量0.39 mg·L~(-1),PAM于快速搅拌结束投加,此时浊度、氨氮、COD的去除率分别为68.03%、10.92%和30.2%,最终通过模型的验证证明了响应曲面法用于优化强化混凝工艺处理微污染水的可行性和有效性。     

不同工艺对含高浓度腐殖酸地下水处理的可行性

针对内蒙古农村地区高腐殖酸地下水的处理问题,分别对（pH调节）-PAC强化混凝、高锰酸钾预氧化／混凝、活性炭吸附／混凝、Fenton氧化等技术处理的可行性进行了研究,同时利用三维荧光和高效体积排阻色谱分析处理前后水中有机物的组成变化特征。有机分析结果显示,水中的有机物为腐殖酸类物质,分子量分别为1600和3500,腐殖酸类物质为水中色度的主要贡献者。原水PAC强化混凝、高锰酸钾预氧化／PAC混凝对有机物的去除效果不佳,处理前后水样DOC浓度无明显变化,而pH调节．PAC强化混凝、微米活性炭吸附和Fenton氧化均能有效去除有机物。将原水pH调节至6．5,经300mg／LPAC混凝后出水DOC降至5．99mg／L。活性炭投加量为0．6g／L时,DOC降至7．6mg／L,然后采用60mg／LPAC混凝出去高度分散而不易沉降的小颗粒活性炭。此外,当反应初始pH值为3,过氧化氢投加量为0．5％（v／v）,亚铁和双氧水摩尔比为0．05时,出水DOC降至5．6mg／L,氧化后有小分子有机物生成。     

超声强化混凝去除蓝藻实验研究

研究了超声波对藻类的混凝去除强化,证明超声波可以快速、高效地提高藻类混凝去除效率,减少混凝剂用量.在混凝剂投加量为0.8 mg/L时,5 s超声处理,藻类去除效果比对照样好30%.同样,藻类去除率都为92%时,5 s超声预处理可以将混凝剂投加量降低至1/3.超声预处理时间对强化混凝效果有很大的影响,在实验条件下,1～5 s的超声处理均可产生满意的结果,1 s为最优、最经济时间,而预处理超过30 s反而降低混凝效果.低频下不同处理频率对超声强化混凝效果影响不大,在80 kHz的频率下,最佳功率为50 W.最佳pH值在8～9范围内.     

高效聚合氯化铝对超滤膜污染影响的中试研究

针对某水厂以超滤为核心的短流程水处理工艺,在通过聚氯乙烯(PVC)超滤膜之前选择不同投加量(5、10、15和20 mg/L)的高效聚合氯化铝(HPAC)对长江下游原水进行混凝处理。通过跨膜压差(TMP)增长趋势、CODMn的去除率以及混凝后的水质,可知HPAC的最优投加量为15 mg/L。在此投加量下,运用体积排阻色谱法分析原水、膜前水、膜后水中各相对分子质量有机物的变化,可以发现混凝去除有机物的效果要优于超滤截留的。继而将HPAC与另外4种常用混凝剂:硫酸铝(分析纯)、氯化铁(化学纯)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁进行对比,结果表明,在它们各自最优投加量下,HPAC能够更有效地减缓超滤膜TMP的增长率,从而降低膜污染。因此,认为HPAC是与PVC超滤合金膜契合效果最佳的混凝剂。     

水厂常规工艺去除有机物和总磷

有机物、总磷是我国地表水源主要污染物,涉及范围广,污染浓度高,是影响水厂出水安全的重要因素。以某水厂净水系统为依托,分析水厂常规工艺对有机物和总磷的去除效果及影响因素。研究表明,地表水源水厂所采用的混凝+沉淀+过滤+消毒的传统工艺对有机物的去除率不高,在22.1%～61.3%之间,平均去除率为38.3%;其中,混凝沉淀是常规工艺中去除CODMn的关键环节,占总去除效果的43%～68%,过滤环节去除率约为10%;温度和混凝剂投加量是影响CODMn去除效果的主要因素。常规工艺对总磷的去除效果较好,去除率约为60%～90%,冬季略低,其他季节略高;混凝沉淀单元与过滤单元对总磷均有较好的去除效果,去除率分别为25%～77%和40%～76%。在当前水质条件下,水厂现行工艺可满足常规状况下有机物和总磷的去除需要。     

高岭土与腐殖酸对混凝过程中药物去除效能的影响

以对乙酰氨基酚(ACE)、卡马西平(CBZ)、萘普生(NAP)、雌二醇(E2)和双氯芬酸(DCF)5种药物为目标物,采用静态实验,分别投加高岭土和腐殖酸来模拟水源水中的悬浮颗粒和天然有机物,考察了混凝过程中高岭土和腐殖酸投加量对5种目标药物去除效能的影响。结果发现,在未投加高岭土与腐殖酸的去离子水体系中进行硫酸铝混凝实验时,ACE与CBZ 2种药物的最大的去除率都不超过10%,5种药物中疏水性最高的DCF去除效果最好,最高去除率达到了33%;高岭土加入后对ACE与CBZ的去除效率无明显影响,但对NAP、E2与DCF的去除则有显著的促进作用,最大去除率分别达到31.53%、36.46%和52.4%;而在不投加混凝剂时,单独高岭土对5种药物的最大吸附去除率仅有20%左右。腐殖酸与高岭土同时加入后,对E2的混凝去除效果有较明显的抑制作用,但NAP与DCF去除效率却得到了一定程度的增加,最大去除率分别达到了63.5%和66.6%。可见,当水中含有悬浮颗粒物及腐殖酸的情况下,混凝工艺对酸性药物(如NAP及DCF)有较好的去除效果。     

铁盐和铝盐混凝对印染废水生化出水中溶解性有机污染物的去除特性

以三氯化铁和硫酸铝为混凝剂,印染废水二级生化出水为研究对象,并利用XAD-8/XAD-4吸附树脂联用技术将印染废水生化出水中溶解性有机物分为疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质4类有机物,通过小试实验探讨了2种混凝剂对生化出水中各类溶解性有机物的去除效果及特点。实验结果表明,对于该印染废水的生化出水,溶解性有机物的主要成分是疏水性物质,以DOC表征时占总DOC的75%,其中疏水酸约占41%,疏水性物质也是引起色度的主要物质,所占比例以ADMI7.6表征时为89%,其中以非酸疏水物质的贡献最大,达到52%,并且非酸疏水物质中不饱和双键或芳香环有机物的含量较高。在三氯化铁和硫酸铝各自最佳的混凝条件下,均能够有效去除由疏水性物质（疏水酸和非酸疏水物质）引起的色度,但三氯化铁对弱疏水性物质以及亲水物质的去除率高于硫酸铝,这使得三氯化铁对印染废水生化出水中的溶解性有机物的去除效果优于硫酸铝。并且三氯化铁和硫酸铝混凝工艺均能明显降低生化出水的毒性。