强化混凝去除尖针杆藻

嘉陵江水系藻类暴发,水源水中的藻类在水厂前处理工艺中难以去除,造成该流域附近10余个水厂发生滤池堵塞现象,其中个别水厂滤池反冲洗周期由正常情况的24 h缩短至2~3 h,严重影响净水厂的正常运行,使得制水能力大幅降低。针对藻类（优势藻为硅藻中的针杆藻）暴发问题,通过对比PAFS、PAC和PFC3种混凝剂的除藻除浊效果,选取PAFS为最佳混凝剂;通过添加预氧化剂和助凝剂强化混凝除藻效果,其结果表明,使用助凝剂PDMDAAC的对PAFS的助凝效果最好,其余药剂结合PAFS的除藻效果为PPC〉ClO2〉PAM〉H2O2〉HCA-1,并将其应用到现有水厂,结果表明,0.6mg/L PDMDAAC＋25 mg/L PAFS在水厂混凝沉淀,尖针杆藻含量降至49×104~55×104cells/L,其除藻率可达70%~75%,大大减轻了滤池的运行负荷,使得水厂运行恢复到正常水平。     

高锰酸盐复合药剂强化混凝改善再生水景观湖水质研究

实验通过投加助凝剂以强化混凝沉淀过程,从而达到去除再生水景观水中的藻类。以PAC为混凝剂,高锰酸盐复合药剂(PPC)为预氧化助凝剂,通过烧杯实验确定PPC、PAC同时投加,最佳投量分别为1 mg/L、60 mg/L。生产性实验中,机械加速澄清池强化混凝对TP、叶绿素、藻密度的去除率分别为54%、32.3%和35.4%,湖水中TP、TN逐渐降低分别由4.9 mg/L、23 mg/L降至0.72 mg/L、10.3 mg/L。PPC提高了混凝沉淀对藻类的去除效果,改善了再生水景观湖水质,降低水中氮磷营养盐的含量。     

混凝-膜组合工艺处理水产养殖废水

采用混凝-膜过滤组合工艺处理鳗鲡养殖废水,实验研究了混凝对废水的处理效果,确定了最佳的混凝剂和助凝剂,并对水体进行2种膜工艺的处理。结果表明,聚合氯化铝铁(PAFC)是处理鳗鲡养殖废水的理想混凝剂,最佳用量为30 mg/L;加入助凝剂壳聚糖,能有效提高混凝剂污染物去除效果,助凝剂最佳用量为0.3 mg/L,pH值约为6.0;膜分离可以进一步提高处理效果。在系统进水化学需氧量质量浓度为6.82~7.65 mg/L,氨氮质量浓度为0.78~0.92 mg/L,亚硝酸盐氮质量浓度为0.35~0.39 mg/L,硝酸盐氮质量浓度为2.49~3.07 mg/L,活性磷酸盐质量浓度为0.74~0.89 mg/L,水温为20~28℃时,混凝-膜过滤组合方法对养殖废水中5项指标的去除率分别为:75.6%、61.2%、82.9%、37.5%和59.1%。但总体而言,混凝-膜组合工艺在水产养殖废水应用中处理效果明显,具有可行性和实用性。     

H2O2预氧化颤藻及其复合高岭土除藻性能研究

为了降低给水中藻类浓度,以过氧化氢为预氧化剂,预氧化藻后加入的高岭土、PAC分别为助凝剂和絮凝剂,对混凝去除颤藻进行了研究.结果表明,H2O2具有显著预氧化抑制藻活性的功能,投加量为2.5 mg/L时可抑制其生长活性20 d以上.在实验水质条件下,通过正交实验得出最佳复配条件是:H2O2投加量为2.5 mg/L,预氧化...     

混凝法深度处理废纸造纸废水实验研究

按照烧杯实验方法,重点考察了pH值、混凝剂种类和投加量等因素对生化处理后废纸造纸废水混凝处理效果的影响。实验结果表明:PAC作为混凝剂,PAM作为助凝剂联合处理该废水时,能够取得较好的去浊率、SS、色度和COD去除率。混凝沉淀最佳运行条件为:废水pH为6.5,含铝量10%的PAC和2 g/L的PAM投加量分别为1 mL/L、0.5 mL/L,浊度从35 NTU降低到1 NTU,去除率达97.1%,SS从30 mg/L降低到7 mg/L,去除率达76.7%,色度从64倍降低到18倍,去除率达71.9%,COD从95 mg/L降低到44.8 mg/L,去除率可达52.8%,取得了较好的去除效果,达到国家造纸废水新排放标准限值。     

强化混凝-氧化处理含溴氰菊酯农药水库水

通过投加不同混凝剂、助凝剂和氧化剂,对含溴氰菊酯农药的某水库原水进行强化混凝-氧化处理,探讨了不同条件下对原水的处理效果.结果表明,当对水样仅作常规混凝处理时,聚合氯化铝(PAC)的处理效果优于其他混凝剂,最佳投加量为18mg/L,最佳pH为9,最高去除率可达64.5％.投加助凝剂可提高混凝效果,聚丙烯酰胺(PAM)助凝效果优于水玻璃.混凝后水样再用高锰酸钾(KMnO4)氧化处理,结果表明,在水样pH为5,KMnO4投加量为0.6mg/L,氧化时间为25 min的条件下,溴氰菊酯去除率最高可达82.4％.     

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40 mg/L以下时具有生物协同作用,30 mg/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.     

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。     

电化学氧化组合工艺处理垃圾渗滤液

垃圾渗滤液是一种成分复杂、毒性较强且难处理的废水之一。实验采用混凝沉淀-厌氧-电解-好氧一体化组合工艺处理垃圾渗滤液,探索了混凝沉淀池和电解池的运行参数对垃圾渗滤液处理效果的影响,并分析了组合工艺对于6种重金属(Cu、Zn、Cd、Cr和Ni)的去除效果。实验结果表明,以PAC为混凝剂PAM为助凝剂时,投加量分别为1.2 g/L和1mg/L,COD去除率可达57%。电化学工艺阶段,在p H为6.0,电流密度15 m A/cm2,Cl-浓度2 200~2 400 mg/L,电解2.5h,垃圾渗滤液的COD去除率达55.4%。一体化电生物滤池对于重金属的去除具有明显的效果,Cu、Cd和Zn去除率达100%,Ni去除率超过90%,Cr去除率超过80%,COD整体去除率达94%;NH+4-N去除率达97.2%;TN去除率达73.6%。混凝沉淀-厌氧-电化学-好氧的组合工艺来处理垃圾渗滤液,能够有效地去除水体中的重金属及COD、NH+4-N。     

不同混凝剂处理松花江低温水

东北松花江地区冬季有将近6个月的冰封期,低温季节水源水处理难度大。为了保证东北地区冬季饮用水供应,研究几种混凝剂在处理冬季松花江低温水时的混凝效果。实验结果表明,NPAC1和NPAC2水解产物中具有较高的Alb和Alc成分,拥有较高的电中和、吸附和网捕卷扫性能,高效聚铝铁(PAF)水解产物Fe(OH)3具有比表面积大、吸附架桥作用较强的优点。这3种混凝剂无论是在控制出水浊度还是在对水体有机物去除能力方面均优于目前水厂所使用的PAC和聚合氯化铝铁(水厂PAF);NPAC2的投加量达到50 mg/L时,出水浊度达到最优;当混凝剂投加量达到50 mg/L时,NPAC1的浊度去除率逐渐超过NPAC2,剩余浊度低于3.0 NTU;NPAC1、NPAC2和PAF 3种混凝剂对有机物的去除能力大致相当,当混凝剂投加量为50 mg/L时,这3种混凝剂处理后的水的UV254的值均低于0.06,而水厂使用的2种混凝剂处理后的水的UV254仍高于0.1;结合其对浊度去除的情况,可以判断55 mg/L的投药量为NPAC1的最优投药点,PAF的最佳投药量为65 mg/L;投加适量的粉末活性碳可以有效地提高氨氮的去除率,当粉末活性炭的投加量为30 mg/L时,氨氮的去除率基本达到最大(51.27%)。表面负荷对混凝效果具有重要的影响,合理降低沉淀池的表面负荷对于提高出水水质具有重要作用。     

海南火山岩滤料曝气生物滤池工艺优化研究

本研究基于上向流曝气生物滤池污水处理系统,研究了该工艺不同气水比、不同水力停留时间、不同滤料高度层、反冲洗强度对污染物的处理效能的影响。结果表明,气水比为4∶1、水力停留时间2 h时,BAF出水中COD、NH+4-N和SS指标达到最佳;沿程污染物去除率随着滤料层高度的增加逐渐增大,当滤料高度大于1.6 m时趋于稳定,COD、NH+4-N和SS平均去除率分别达到80%、99%和80.3%。建议曝气生物滤池的反冲洗推荐程序为:先气冲(18 L/(m2·s)),单独气洗2~3 min;再气冲(18 L/(m2·s))加水冲(5 L/(m2·s)),联合反冲洗3~5 min;最后水冲(5 L/(m2·s)),漂洗5~8 min。     

Removal of algal blooms from freshwater by the coagulation–magnetic separation method

This research investigated the feasibility of changing waste into useful materials for water treatment and proposed a coagulation–magnetic separation technique. This technique was rapid and highly effective for clearing up harmful algal blooms in freshwater and mitigating lake eutrophication. A magnetic coagulant was synthesized by compounding acid-modified fly ash with magnetite (Fe₃O₄). Its removal effects on algal cells and dissolved organics in water were studied. After mixing, coagulation, and magnetic separation, the flocs obtained from the magnet surface were examined by SEM. Treated samples were withdrawn for the content determination of chlorophyll-a, turbidity, chemical oxygen demand (COD), total nitrogen, and total phosphorus. More than 99 % of algal cells were removed within 5 min after the addition of magnetic coagulant at optimal loadings (200 mg L^?1). The removal efficiencies of COD, total nitrogen, and phosphorus were 93, 91, and 94 %, respectively. The mechanism of algal removal explored preliminarily showed that the magnetic coagulant played multiple roles in mesoporous adsorption, netting and bridging, as well as high magnetic responsiveness to a magnetic field. The magnetic–coagulation separation method can rapidly and effectively remove algae from water bodies and greatly mitigate eutrophication of freshwater using a new magnetic coagulant. The method has good performance, is low cost, can turn waste into something valuable, and provides reference and directions for future pilot and production scale-ups.     

污水深度处理微絮凝-D型滤池工艺运行性能与经济性分析

根据昆明市第一污水处理厂深度处理微絮凝-D型滤池工艺的运行数据,评价了工艺出水水质及总磷(TP)去除效果,同时分析了混凝剂投加量及药剂费用。结果表明,微絮凝-D型滤池工艺出水TP平均浓度为0.15 mg/L,最优水平值为0.05 mg/L,95%保证值为0.37 mg/L,TP平均去除率为63.6%。出水悬浮固体(SS)浓度95%保证值为10 mg/L。混凝剂聚合氯化铝(PAC)的投加量在1.5~4 mg Al2O3/L范围波动,去除单位TP的PAC投加量平均值为16.7 mg Al2O3/mg-P,投加比为2~8 mol-Al/mol-P。当投加比超过5时,出水TP浓度可达到0.3 mg/L以下。吨水PAC成本平均值为0.017元/t。     

聚丙烯酰胺对活性污泥特性的影响研究

高分子混凝剂PAM投加是强化污泥造粒的有效方法,但PAM的投加对活性污泥中微生物群落以及对其生化降解性能的影响尚缺乏系统性研究。为此,通过实验室小型实验,在SBR中连续投加PAM,运用FISH等微生物检测技术,研究了PAM对活性污泥的影响。在PAM投量为3 mg/L的条件下,反应器中活性污泥的生长过程与对照反应器没有根本性差别,且PAM投加后MLSS浓度和单位重量污泥的生物量均有一定增大,污泥的沉降性能也得到改善。FISH检测的结果表明,与对照反应器相比,总细菌、亚硝化菌、硝化菌的个数分别由9.1×105、1.8×105和1.1×105CFU/mL增长到1.0×106、2.0×105和1.2×105CFU/mL,说明PAM没有对各种菌落的生长产生不利影响。连续运行80 d的结果也表明,投加PAM的反应器中COD和氨氮的去除均有所改善。     

铁铝复配混凝剂处理低温低浊水

针对北京某水库水在冬季呈现低温低浊特性,以此为原水的某水厂在该期间常会出现出水余铝超标现象的问题,通过烧杯实验研究不同投药量下聚合氯化铝(PAC)以及它与三氯化铁(FeCl3)不同复配比形成混凝剂对冬季北京某水库水的处理效果。结果表明,复配药剂存在最佳的Fe/Al摩尔复配比为1/5,此时余铝、有机物去除效果较其他配比混凝剂高。在此配比下,当PAC投药量为0.03 mmol/L时,水中残余铝量取得最低值0.0063 mg/L。相同投药量复配药剂的浊度去除效果比单独使用PAC的浊度去除效果略弱。当投药量为0.06 mmol/L时,Fe/Al摩尔比为1/5的复配混凝剂,能使浊度降至0.4 NTU左右。此外,复配药剂的投药量小,投药范围更宽,易于实际投药操作;同时复配药剂还适于常温及偏中性水源水的处理。规模为5 m3/h中试实验也证明,采用铁铝复配混凝剂连续运行,可获得良好的浊度、余铝去除效果。     

复配混凝剂理化特性及性能

用聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDM）、聚合氯化铝（PAC）按照质量比1%制备了复配混凝剂,研究了其理化特性及原水污染物去除效果。利用Al-Ferron逐时络合比色法研究了复配混凝剂的铝（Ⅲ）形态分布,结果表明,Al_a、Al_b和Al_c分别占12.62%、16.02%和71.36%。复配混凝剂Zeta电位平均值为41.6 mV。红外吸收光谱分析表明复配混凝剂的羟基缔合程度比PAC要高。扫描电镜结果表明,固体复配混凝剂表面较为粗糙、结构疏松。相同投加量时,复配混凝剂对江河水、水库水的浊度、COD_Mn、UV₂₅₄的去除效率均优于PAC。实验利用针杆藻人工模拟高藻原水,当投加PDM：PAC质量比10%的复配混凝剂10 mg/L时,复配混凝剂对藻类的去除率为80.5%。     

活性炭柱中砂垫层在微污染水源水处理工艺中的应用

以嘉兴市某水厂沉后水为进水进行实验,研究炭砂滤池对污染物的去除性能,以及炭砂滤池取代活性炭＋砂滤池的可能性,探讨了短流程工艺的适用性。结果表明,炭砂滤池能有效去除水中的浊度、氨氮、CODMn和铁、锰等污染物,与活性炭柱相比,炭砂滤池在降低出水浊度和水中颗粒数方面具有一定优势,即砂垫层对控制出水浊度和保障微生物安全能够起到积极作用。在实验条件下,增加活性炭层厚度或者降低滤速,在一定程度上有利于提高对CODMn的去除率。在设计滤速为9～10 m/h,CODMn〈4.5 mg/L时,可直接以炭砂滤池取代活性炭池＋砂滤池,仍然能保证出水CODMn〈3 mg/L。     

微波诱导AC/Cu、AC/Fe催化非均相Fenton 反应催化降解垃圾渗滤液

采用活性炭载体负载Cu、Fe为催化剂,在微波诱导作用下,对垃圾渗滤液污染物进行降解。实验结果表明,活性炭负载金属前经适当浓度硝酸浸泡处理后,催化剂对COD去除率提高可超过15%,过高硝酸盐浓度对COD去除有不利影响;催化剂对COD去除率随Cu、Fe金属负载量增加呈先增加后降低的趋势,催化剂对Cu、Fe的最佳负载量分别为质量百分比2.11%和1.12%。对于AC-Cu体系,在初始pH=3,H2O2投加量为4.98×103mg/L,催化剂用量为5.0×103mg/L,420 W功率下微波辐射10 min时,垃圾渗滤液COD去除率可达到84.13%;对于AC-Fe体系,当H2O2投加量为0.33×103mg/L,催化剂AC-Fe用量为2.0×104mg/L,420 W功率下微波作用10 min时,垃圾渗滤液COD去除率为60.16%。分析2种催化剂对COD去除差异的原因,可能是催化剂AC-Cu表面单分子分布的阈值比AC-Fe高。降解液的pH值对AC-Cu体系、AC-Fe体系COD去除影响存在拐点,最高COD去除率点对应的降解液pH值为3。微波辐射功率较低时,体系COD去除率随辐射功率增加而增加;辐射功率较高时,高温下垃圾渗滤液中有机硫化物分解成小分子硫化物,对催化剂活性存在一定抑制作用。     

Principal component analysis to assess the efficiency and mechanism for enhanced coagulation of natural algae-laden water using a novel dual coagulant system

A novel dual coagulant system of polyaluminum chloride sulfate (PACS) and polydiallyldimethylammonium chloride (PDADMAC) was used to treat natural algae-laden water from Meiliang Gulf, Lake Taihu. PACS (Al_n(OH)_mCl_3n-m-2k(SO₄)_k) has a mass ratio of 10 %, a SO₄ ^2?/Al₃ ⁺ mole ratio of 0.0664, and an OH/Al mole ratio of 2. The PDADMAC ([C₈H₁₆NCl]_m) has a MW which ranges from 5?×?10⁵ to 20?×?10⁵ Da. The variations of contaminants in water samples during treatments were estimated in the form of principal component analysis (PCA) factor scores and conventional variables (turbidity, DOC, etc.). Parallel factor analysis determined four chromophoric dissolved organic matters (CDOM) components, and PCA identified four integrated principle factors. PCA factor 1 had significant correlations with chlorophyll-a (r?=?0.718), protein-like CDOM C1 (0.689), and C2 (0.756). Factor 2 correlated with UV₂₅₄ (0.672), humic-like CDOM component C3 (0.716), and C4 (0.758). Factors 3 and 4 had correlations with NH₃-N (0.748) and T-P (0.769), respectively. The variations of PCA factors scores revealed that PACS contributed less aluminum dissolution than PAC to obtain equivalent removal efficiency of contaminants. This might be due to the high cationic charge and pre-hydrolyzation of PACS. Compared with PACS coagulation (20 mg L^?1), the removal of PCA factors 1, 2, and 4 increased 45, 33, and 12 %, respectively, in combined PACS–PDADMAC treatment (0.8 mg L^?1?+?20 mg L^?1). Since PAC contained more Al (0.053 g/1 g) than PACS (0.028 g/1 g), the results indicated that PACS contributed less Al dissolution into the water to obtain equivalent removal efficiency.