无机高分子絮凝剂聚硅铝铁硼的制备及其絮凝性能研究

以工业水玻璃、氯化铝、氯化铁、硼酸为原料，制备了一种性能优良的无机高分子絮凝剂聚硅铝铁硼(PSBFA)。通过考察不同pH值条件下水玻璃的胶凝时间、Si／Al物质的量比、硼的浓度、熟化时间等因素对聚硅铝铁硼产品应用性能的影响，确定了聚硅铝铁硼的最佳制备条件为pH值为2～4，Si／Al物质的量比在1．0左右，硼的浓度为0．02mol／L，熟化时间为5d左右。絮凝应用实验表明，聚硅铝铁硼对于印染废水脱色效果、生活污水的COD去除率具有优异的絮凝性能；与传统混凝剂硫酸铝和市售混凝剂聚合氯化铝(PAC)相比，PSBFA的具有投加量少、沉降速度快、絮体体积小等优点。     

聚硅酸铝铁的合成及絮凝性能研究

以水玻璃、硫酸铝和硫酸铁为原料合成了聚硅酸铝铁,考察了硅酸活化pH值、(Al+Fe)/Si摩尔比、Al/Fe摩尔比、加入量、水样初始pH值等因素对PSAF絮凝性能的影响.PSAF的絮凝效果明显优于聚合氯化铝和硫酸铝,是一种新型无机高分子絮凝剂.     

氯化铁对序批式生物膜反应器中磷去除的影响

为使废水中磷达到更好的去除效果,生物法与化学法结合(即BC法)是目前除磷的发展趋势,但絮凝剂对系统中微生物的影响研究仍较少.氯化铁是除磷过程中常用的絮凝剂,本试验主要研究了其对SBBR反应器中除磷效果的影响.结果表明,当进水TP质量浓度为2.34～7.13mg·L-1,每星期向反应器中投加一次氯化铁(投加质量浓度为3mgFeCl3·(L废水)-1时,反应器对TP的去除率在86.5%以上,出水质量浓度稳定在0.5mg·L-1以下,达到国家排放标准的一级A标准(GB18918-2002);过量的氯化铁则因抑制生物膜中微生物活性,不利于磷的去除.     

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.     

膜生物反应器处理猪场污水的中试研究

试验了一体式膜生物反应器对于猪场污水的处理效果,结果表明,COD混凝平均去除率达44.7%,NH3-N 混凝去除效果差;在平均容积负荷(COD)高达2.5 kg/(m3*d)的情况下,MBR对于COD和NH3-N的去除率分别达到了87.1%-93.4%、79.1%-88.7%;系统COD和NH3-N总去除率分别为93.0%-96.0%、81.7%-89.9%,出水COD、NH3-N达到了<畜禽养殖业污染物排放标准>(GB18596-2001).     

絮凝剂聚硅酸锌铁(PZFSiC)的研制和性能

在高模数水玻璃溶液中加入酸制备出聚硅酸,再引入适量的金属离子M(Zn、Fe),研制出一种新型的无毒无机复合高分子絮凝剂聚硅酸锌铁(PZFSiC).探讨了M与SiO2不同浓度比和不同pH值对PZFSiC的絮凝效果的影响,通过正交实验找出了最佳的制备工艺条件.在此基础上,进一步对两种不同的水样进行了絮凝实验,确定出水处理中最佳絮凝工艺条件.结果表明,PZFSiC具有较好的贮存稳定性,在使用PZFSiC时,适应的pH范围广.在实验过程中形成大而致密的絮体,沉降迅速,浑浊度去除率超过98%,COD去除率达93%.处理后的废水,出水水质好,水样澄清透明.在与同类絮凝剂对比实验中,效果优于PZSiC和PFSiC.     

微电解法处理含铬钢铁废水的研究

采用铁炭微电解的方法处理某钢铁厂含铬废水。通过单因素静态实验主要考察了废水初始pH值、搅拌转速、Fe/C、反应时间对Cr6+去除效果的影响。根据静态实验的结果,在铁炭固定床反应柱中进行了动态实验,实验结果表明,当流速低于40mL/min时,系统可以连续稳定运行6h。     

间歇曝气对膜生物反应器影响的试验研究

膜生物反应器是生物处理和膜分离相结合的一种高效的废水处理方法.通过研究,膜生物反应器具有较好的硝化能力.主要通过间歇曝气的运行方式来考察MBR对有机物和氨氮的去除效果.试验结果表明:合理的间歇时间能提高反应器对有机物和氨氮的去除效果.     

膜生物反应器处理酱油废水的试验研究

采用一体式膜生物反应器工艺处理酱油生产废水,探讨了进水COD、溶解氧、色度等工艺参数对系统处理效果的影响,并分析了膜污染问题.结果表明,系统具有较好的处理效果,当进水COD为505～1 209 mg/L、色度为180～200、浊度为251～471 NTU时,出水水质稳定,COD去除率平均达到90%,而色度、浊度的平均去除率也分别达到了79%和98%.在系统正常运行的2个月内,膜污染发展缓慢.     

聚硅硫酸铁提高焦化废水处理效果的研究

确定了絮凝-氧化工艺对焦化二沉池水进行强化处理,选择了聚硅硫酸铁(PFSS)作为絮凝剂,次氯酸盐作为氧化剂,并考察了pH值、n(Fe)/n(Si)、药剂投加量等因素对处理效果的影响,得出最佳处理条件为:絮凝时废水pH=6.0～7.5,絮凝剂PFSS投加量为400mg/L(以Fe3 计),其中n(Fe)/n(Si)=2;氧化时废水pH=6.5～7.5,氧化剂M-180B投加量为0.4 g/L.处理后焦化废水的COD由1 837.6 mg/L降至125.3 mg/L,出水pH值在7.3左右,能够达标排放.     

鸟粪石结晶法去除某粮食发酵废水中磷的研究

由于某粮食发酵废水中NH_4~+、PO_4~(3-)、Mg~(2+)的物质的量比约为60∶3∶2,水质偏中性,水温适宜形成鸟粪石结晶沉淀(MgNH_4PO_4·6H2O),在厂区管道内积累了大量鸟粪石及其他类型的沉淀,阻碍了厂区对污水的正常处理。为了解决这个问题,采用鸟粪石结晶法去除该粮食发酵废水中的无机磷,在污水进入下一工艺前降低污水氮、磷负荷,回收反应得到的沉淀物。采用单因素法研究了pH值、镁盐对鸟粪石结晶法去除此粮食发酵废水中无机磷效果的影响。结果表明,以MgCl_2·6H_2O为镁盐,控制废水终点pH=9,n(Mg)∶n(P)=1.38,在正常水温下以100 r/min搅拌反应20 min,无机磷从100 mg/L降至7.75 mg/L,去除率达92.25%,氨氮质量浓度从499.67 mg/L降低至398.11 mg/L,去除率达20.38%。对试验得到的结晶沉淀物进行了定量与定性分析,结晶沉淀的主要成分是晶型结构较好的鸟粪石沉淀,鸟粪石纯度可达89.14%。     

温度和COD对SBR反硝化同时除磷系统除磷能力的影响

以除磷脱氮SBR(Sequencing batch reactor)系统作为研究对象,考查了温度和COD对其反硝化,以及除磷能力的影响.结果表明,反硝化除磷适宜温度范围为18～37℃.在此温度范围内反硝化除磷速率随温度升高而提高,而且温度变化基本上不影响反硝化除磷系统PO34-去除量和NO3-转化量之间的定量关系.同时实验还发现,反硝化同时除磷系统比传统的厌氧/好氧除磷系统节省33%的碳耗.当进水PO34--P质量浓度8.0～9.2 mg/L而COD质量浓度低至220～240 mg/L时就可以保证出水PO43--P质量浓度小于0.5 mg/L.而传统的厌氧/好氧SBR除磷脱氮系统则需将进水COD质量浓度提高至350 mg/L时才能实现这一目标.     

亚硝酸盐对强化生物除磷系统的影响

为了全面了解亚硝酸盐在生物除磷系统中的作用,采用SBR反应器,研究了亚硝酸盐对聚磷菌厌氧释磷、好氧吸磷的影响及短程反硝化除磷过程中各物质质量浓度之间的关系。结果表明,厌氧段释磷量随厌氧段投加NO-2-N质量浓度提高而增加,在厌氧段的后期出现了以NO-2为电子受体的吸磷现象。在好氧段投加亚硝酸盐,当NO-2-N质量浓度从5 mg/L升高到10 mg/L时,好氧吸磷速率随NO-2-N质量浓度提高而迅速降低,但当NO-2-N质量浓度超过10 mg/L后,好氧吸磷速率随NO-2-N质量浓度提高降低速度减缓。系统缺氧除磷量与NO-2-N消耗量、缺氧除磷量与PHB(聚-β-羟基丁酸)消耗量均呈线性关系。     

单一好氧环境强化生物除磷诱导及影响因素研究

为了加深对聚磷菌(Phosphate Accumulating Organism,PAOs)代谢多样性及代谢机理的认识,采用序批式反应器(Sequencing Batch Reactor,SBR),研究了PAOs单一好氧生物除磷能力的诱导过程,以及好氧时间、静置时间对单一好氧生物除磷效率的影响。结果表明,PAOs单一好氧环境生物除磷能力的诱导很快完成,SBR反应器运行周期内生物除磷过程分为饱食期与饥饿期,其中,饱食期水溶液中COD降解速度很快,磷酸盐质量浓度略有升高,PAOs体内聚-β-羟基丁酸(Poly-β-hydroxybutyrate,PHB)质量比增加,聚磷质量比降低;饥饿期水溶液中磷酸盐质量浓度持续下降,聚磷菌体内PHB质量比减小,聚磷质量比增加。聚磷菌在单一好氧环境条件下的除磷能力不能长期保持,只有保证足够的好氧时间及静置时间,才能取得高效的单一好氧环境除磷效果。     

臭氧氧化去除二级出水中PPCPs的研究

药品及个人护理用品(PPCPs)是一类痕量、顽固的新兴有机污染物,采用传统水处理工艺不易去除,需深度处理。采用批量试验方法,研究了臭氧氧化二级出水中添加的19种PPCPs的去除效果,考察了臭氧投加量、p H值、自由基抑制剂对去除效率的影响,并根据氧化产物推断可能的反应途径。结果表明,在原水水样p H=7.1条件下,臭氧质量浓度为1.2 mg/L时,能有效去除大多数PPCPs。其中,抗生素类PPCPs和个人防护类PPCPs的去除率分别达到了68%和70%,而雷尼替汀和噻苯咪唑去除效果不明显,仅为17.73%和12.3%。增加臭氧投加量或提高反应p H值会显著提高除雷尼替汀和噻苯咪唑外的PPCPs去除率。加入的自由基抑制剂对臭氧氧化PPCPs有明显抑制作用。PPCPs的氧化降解产物有机酸会降低反应p H值,进而影响PPCPs的去除效果。     

HDTMA改性沸石同步去除氨氮和磷酸盐的效果及规律研究

天然沸石具有去除阳离子氨氮的作用,但不具有去除阴离子的作用.用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)对天然沸石进行改性.在静态条件下,利用天然沸石及改性沸石对模拟污水中氮磷的去除效果和规律进行了研究.结果表明,天然沸石对氨氮的去除率在75％以上,对磷几乎没有去除.HDTMA改性后的沸石对氨氮的去除率有所下降,但在5％之内;对磷酸盐的去除有明显提高,最佳改性剂质量浓度为30 g/L.随污染物质量浓度增加,改性沸石的吸附量增大,最后缓慢趋于平衡;吸附平衡数据与Langmuir等温吸附模型十分吻合.正交试验结果显示,混合溶液中各目标污染物之间没有相互干扰作用.氨氮的绝对浓度是改性沸石对氨氮吸附最主要的影响因素,表面活性剂质量浓度是改性沸石吸附磷酸盐最重要的影响因素.在污染物配比、污染物浓度级别、改性剂质量浓度分别为30:5、1和30 g/L时,改性沸石对磷酸根的去除率最大,为56.6％,同时氨氮的去除率高达93.6％.     

固定化漆酶对水中邻苯二胺的去除研究

以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂,采用交联法与吸附法相结合的方法对漆酶进行固定化,研究固定化漆酶在水处理中的应用,并进行了酶促反应的动力学和热力学分析,探讨了戊二醛质量浓度、交联时间、固定化时间以及漆酶质量浓度对固定化漆酶活性的影响。结果表明,漆酶固定化的最佳条件如下:戊二醛质量分数为5%,交联时间为8 h,固定化时间为6.5 h,酶质量浓度为20g/L。此条件下得到的固定化漆酶的比活力达到15 015.4U/g。利用制得的固定化漆酶对水中邻苯二胺进行处理。在最适温度50℃,最适pH=6条件下,利用12000U的固定化漆酶催化处理100mL质量浓度为200mg/L的邻苯二胺溶液,反应6 h后邻苯二胺的去除率达到94.8%。连续5次重复使用固定化漆酶处理邻苯二胺,6 h降解率均在60%以上。用自来水代替蒸馏水配制邻苯二胺溶液时,底物的去除率为55.1%,去除效果明显降低。固定化漆酶处理邻苯二胺反应属于一级反应,反应活化能约为44.1 kJ。     

A^2/O-MBR组合工艺运行优化与氮磷深度控制的分析

为了遏制水环境不断恶化的趋势,应加强对氮、磷超标的治理工作,促进水生态环境平衡发展。本文采用A^2/O-MBR作为主体工艺,后续辅以化学除磷和以深床滤池为反硝化单元的组合工艺,确保最终出水满足天津市《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB12/599-2015)A标准排放要求。     

NaOH碱促热解磷酸铵镁产物沉氨性能研究

药剂费用过高是阻碍磷酸铵镁结晶技术应用的难题之一,通过磷酸铵镁热解产物循环沉氨可降低药剂费用.但湿法热解会生成热稳定性更好的NH4MgPO4·H2O,从而增加了磷酸铵镁热解的能耗.采用干法热解时,由于不引入额外的水分子,可以降低磷酸铵镁的热解温度.同时,在磷酸铰镁热解过程中加入NaOH碱促试剂,可有效促进磷酸铵镁释放NH4+,提高热解产物的沉氨效率,但同时上清液磷酸盐残留量也随NaOH添加量和热解温度提高而增加.热解温度为110℃时,直接热解产物沉氨效率为84％,而NaOH碱促热解产物沉氨率达到87％(NaOH与NH4+物质的量比为1:1),但此时上清液磷酸盐残留质量浓度达到2.3 mg/L,略高于GB 8978-1996《国家污水综合排放标准》的1.0 mg/L,方便废水的后续处理.