硅藻土强化混凝去除微污染原水中的有机物

研究了联用硅藻土与聚合氯化铝（PAC）强化混凝对有机微污染原水中不同性质溶解性有机物的去除效果。采用超滤膜和XAD系列树脂对微污染原水中溶解性有机物进行分级表征,物理分级表明分子量〈4 kD的溶解性有机物占50%以上,化学分级表明原水中以憎水酸（HoA）和亲水物质（HiM）为主。硅藻土助凝去除溶解性有机物,实验结果表明,当PAC投加量30 mg/L,硅藻土投加量0.5 g/L时,溶解性有机碳去除率由22.5%提高到26.3%。     

壳聚糖改性硅藻土对太湖含藻水体处理效果的研究

研究了壳聚糖改性硅藻土对太湖含藻水体中浊度和蓝藻的去除效果。结果表明:(1)在室内模拟实验中,综合叶绿素a的去除率和去除速率来看,较适宜的改性硅藻土投加量为50mg/L。在此投加量下,室内模拟实验中浊度去除率达到91.50%,叶绿素a去除率达到98.10%;(2)在原位实验中,投加改性硅藻土也能有效去除浊度和叶绿素a,表、中、下层3层水体的最终浊度去除率分别达到82.41%、79.09%、72.82%,叶绿素a去除率分别为92.43%、87.17%、65.62%。(3)无论在室内模拟实验还是原位实验中,投加改性硅藻土后水体的浊度去除和叶绿素a去除均呈现出显著的相关性(p0.01),即两者的去除具有一定的同步性。     

PAC与粘土矿物混凝去除颤藻及残余铝形态研究

研究了PAC与不同粒径的天然粘土矿物复合混凝去除给水中的颤藻。结果表明,两者复合除藻效果显著优于单加PAC。当PAC浓度为12 mg/L,矿物浓度为24 mg/L,粒径为160目时,除藻效果最好,浊度和叶绿素a去除率分别为98.2%和100%。两者复合后PAC形态含量都发生了变化,悬浮态铝含量相对增加,溶解态铝含量相对减少,总残余铝量减小。     

聚合氯化铝与粉末活性炭联合强化混凝处理垃圾渗滤液

研究了联合粉末活性炭与聚合氯化铝(PAC)强化混凝对垃圾渗滤液原水的处理效果。结果表明,在原水COD为4 100 mg/L、浊度为147 NTU、UV254为20的条件下,粉末活性炭的加入可以有效增加垃圾渗滤液中有机物的去除率,PAC投加量为0.6 g/L时,投加0.6 g/L粉末活性炭,COD的去除率由21.6%提高到29.1%,UV254去除率由29.8%提高到39.9%,剩余浊度由138 NTU降到133 NTU。该强化混凝过程使原水中溶解性小分子有机物的去除率提高显著,PAC投加量为0.6 g/L时,投加0.6 g/L粉末活性炭,在分子量小于1 kDa的范围内,UV254去除率由2.9%上升为10%。     

基于改性凹凸棒土的强化混凝处理高藻低浊原水工艺

针对水厂低浊高藻水的处理难题,研究了改性凹凸棒土(改性凹土)联合聚合氯化铝(PAC)强化混凝的除藻除浊效果。设计实验原水条件为叶绿素a(chl-a)浓度为98.58~110.35μg/L,浊度(5.6±0.5)NTU。考察了PAC和改性凹土的复配投加量、混凝沉淀时间、pH、投加顺序、搅拌速率等工艺参数对Chl-a和浊度耦合去除效果的影响。结果表明,"PAC+改性凹土"对Chl-a和浊度的去除效果明显优于单投PAC的效果。当PAC投药量12 mg/L,改性凹土投药量10 mg/L,沉淀时间20 min时,对Chl-a和浊度的去除率可分别达到92.5%和89.2%,可至少减少40%的PAC投量,且形成的矾花密实,沉降速度快,去除效率高。最适pH范围为7~8。投加顺序应为先投加改性凹土,混合搅拌转数宜慢速,可控制为50 r/min。     

混凝-微气泡气浮法处理含藻废水的研究

采用日本菊池环保株式会社生产的新型TCRI-17微气泡气浮装置混凝气浮处理北京某富营养化景观水体的含藻废水,其结果表明,当混凝剂用量分别为PAC 40 mg/L和PAM 2 mg/L,混凝2 min, 气浮2 min时,SS和COD去除率分别达到98.4%和85.7%。与混凝沉降相比,可减少PAC用量1/3,且节省处理时间。由于微小气泡停留时间长,气浮效率高,且有增加水中溶解氧的作用,可促进水体的净化,具有较强的技术优势。     

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。     

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。     

常规与深度处理工艺对长江下游浅库型原水的处理效果比较研究

基于长江下游浅库型原水,对比常规与深度处理工艺运行效果,探索溶解性有机物(DOM)分子量分布的变化及其与消毒副产物生成的联系,明确常规与深度处理工艺的工艺适应性。研究结果表明,长江下游浅库型原水经以臭氧-生物活性炭(O3-BAC)为核心的深度处理后,出水高锰酸盐指数(IMn)、溶解性有机碳(DOC)、254nm单位吸光度(UV254)、UV254与DOC比值(SUVA254)、三卤甲烷生成潜能(THMFP)和卤乙酸生成潜能(HAAFP)分别降低了33%～79%、41%～67%、60%～81%、24%～58%、37%～70%和35%～64%,且出水小分子DOM(分子量≤1ku)占比降至50%(质量分数)以下。常规处理工艺中,混凝、沉淀及砂滤是DOM的主要去除单元;而深度处理工艺中,DOM则主要靠O3-BAC去除。针对长江下游浅库型原水,以O3-BAC为核心的深度处理工艺具有更高的工艺适应性,并能实现对DOM的有效去除。     

絮凝与生物强化组合技术处理油田含聚污水

针对河南油田采油污水,室内选择4种常用无机絮凝剂与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)复配,筛选出最佳的絮凝剂用量:聚合氯化铝(PAC)用量为300 mg/L,CPAM用量为10 mg/L。研究了投加HPAM降解菌对油田含聚污水中COD的去除效果,优选出2株以聚合物(HPAM)为唯一碳源的降解菌,通过分子生物学16SrDNA鉴定,XL-1和XL-2菌分别为苏云金芽孢杆菌和溶血不动杆菌。实验结果表明,在温度为30℃,pH为7.5,降解72 h的条件下,XL-1菌的B/C增大了0.11,COD去除率提高了11.03%;XL-2菌的B/C增大了0.07,COD去除率提高了6.3%。油田污水经絮凝-生物强化组合工艺处理后,出水COD平均值为77.1 mg/L,总去除率为73.2%,絮凝段和生化段工艺的COD去除率分别为54.1%和19.1%,达到《污水综合排放标准(GB/T 8978-1996)》排放标准。     

微生物絮凝剂与聚合氯化铝复配处理涂料废水的响应面优化

采用响应面分析法对聚合氯化铝(PAC)与污泥生产的微生物絮凝剂复配处理涂料废水的过程进行了优化,设定的响应值为COD和色度去除率。实验分别拟合了关于COD去除率和色度去除率的二次模型,根据响应值的分布情况,确定涂料废水的最佳絮凝条件为微生物絮凝剂浓度47 mg/L,PAC浓度39 mg/L,pH为8.2,CaCl2浓度0.38 g/L,搅拌速度210 r/min。最佳絮凝条件下,微生物絮凝剂对涂料废水中COD和色度的去除率分别达到77.6%和68.9%。     

硅藻土预涂动态膜对海水中有机物的截留及膜污染特性

膜有机污染问题严重制约超滤在海水淡化预处理领域的推广应用。通过硅藻土预涂覆强化超滤膜对海水中有机物的截留,利用三维荧光光谱考察了硅藻土预涂动态膜对海水中典型有机污染物的净化作用,并对比分析了直接超滤和硅藻土预涂动态膜过滤海水过程中膜通量变化及污染特性。结果表明：硅藻土预涂动态膜对海水中DOC和UV254的去除率分别为65.25%和92.68%,较直接超滤分别提高了26.26%和31.10%。通过硅藻土预涂覆能够强化超滤膜对海水中蛋白质类有机物的截留,硅藻土预涂覆后超滤膜纯水通量略有降低。硅藻土在超滤膜表面形成的滤饼层结构避免了膜与有机污染物直接接触,在海水过滤过程中预涂动态膜的膜通量均高于直接超滤。硅藻土预涂动态膜更易清洗,膜通量更易恢复,能够有效减缓超滤膜的不可逆污染。     

7种改性硅藻土对Cd2+、Pb2+、Cu2+的吸附性能对比

首次系统地研究了硅藻土经热活化、锰氧化物、Mg(OH)2改性、聚丙烯酰胺、氨丙基三乙氧基硅烷、微乳液和Cu2等7种方法改性后,在不同pH下对Cd2+、pb2+、Cu2+的吸附效果及其主要机理.在实验条件下,重金属吸附效果最佳的是锰氧化物和Mg(OH)2改性硅藻土.对于pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附,前者的最大吸附量分别为98、84和78 mg/g,后者是79、76和91 mg/g.SEM、BET、XRD、FTIR结果显示,这2种改性硅藻土的比表面积大大增加,且拥有更多能提高其吸附性能的Si-O-H基团.Mg(OH)2改性硅藻土对Cd2+吸附等温线研究表明,其符合Langmuir等温吸附模型.提供的改性方法和实验结果,为硅藻土处理水体重金属污染提供了新的技术手段和理论依据.     

聚合氯化铝污泥对磷的吸附动力学及热力学

聚合氯化铝污泥（polyaluminium chloride sludge,PACS）是指以聚合氯化铝（PAC）为混凝剂的城镇给水厂在生产过程中所产生的污泥。采用批量吸附实验考察了PACS对磷的吸附动力学及热力学行为。结果表明,吸附反应发生1 h后,PACS对磷的吸附量达到平衡吸附量的75%～90%,随后PACS对磷的...     

先锋草本植物凋落物源溶解性有机质对典型汞铊矿废渣中重金属释放特征的影响

先锋草本植物广泛应用于尾矿堆场生态恢复,其凋落物分解是尾矿中溶解性有机质(DOM)的重要来源。然而,先锋草本植物凋落物源DOM对尾矿中重金属释放特征的影响尚不清晰。本研究以典型汞铊矿废渣及三叶草凋落物为研究对象,通过开展批次培养实验探讨了三叶草凋落物源DOM对废渣中重金属(Hg、As、Sb、Tl)释放特征的影响。结果表明,三叶草凋落物源DOM的成分主要为类络氨酸类物质、陆生类腐殖质物质和微生物类腐殖质物质。DOM的添加明显促进废渣中Hg和As的释放,抑制Tl和Sb的释放,浸出液中重金属的浓度依次为As>Tl>Hg>Sb。DOM的添加有利于废渣中Hg(Ⅱ)的溶出,促进废渣中As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)。主成分和相关性分析结果表明,DOM的自身组分及其对环境条件(pH、Eh)的改变是影响废渣重金属释放特征的主要因素。以上研究结果可为深入认识开展生态修复的废渣堆场上重金属的地球化学过程及环境风险提供参考。     

钡盐沉积改性硅藻土的制备及其吸附Pb2+的研究

通过钡盐沉积改性制备改性硅藻土,并将其应用于吸附模拟废水中pb2+,分析了钡盐浓度、pH、改性硅藻土投加量、水样中pb2+初始浓度以及振荡时间对改性硅藻土吸附pb2+的影响,并对硅藻土的沉降性能和改性机制进行了初步的探讨.结果表明,选择0.20 mol/L钡盐改性硅藻土,在pH为7.0、投加量为2 g、水样中pb2+初...     

气动絮凝强化处理城镇污染河水

为减轻水体污染,缓解环境压力,对典型城镇污染河水进行气动絮凝实验研究。在设定的实验条件下,以某大学中水站格栅后生活污水稀释配制的水样来模拟典型城镇污染河水并作为实验研究对象,以无机高分子聚合物聚合氯化铁铝(PFAC)为絮凝剂,有机高分子聚合物聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂。在此基础上,以浊度、COD、总磷和溶解氧为测定指标,采用连续流的方式进行一系列实验研究。实验结果显示:采用微孔曝气头进行曝气,当混合阶段充气量及絮凝池第一格、第二格充气量分别为1.778 m3空气/m3处理污水量、1.444 m3空气/m3处理污水量和0.622 m3空气/m3处理污水量时,城镇污染河水中污染物的去除效果最佳。其浊度、COD、TP的去除率可分别达93.6%、68.6%和73.5%。此外,在处理效果良好的前提下,沉淀池出水口出水溶解氧含量均能保持在2.29 mg/L左右。