腐殖质络合体系中水溶性铁的絮凝法去除

针对天然水体及一些废水中铁主要以腐殖质络合态存在,用常规化学碱沉淀法难以有效将其去除的问题,该文研究了以氯化铝为絮凝剂的絮凝沉淀法对含有富里酸络合态铁(FA-Fe)的模拟废水及垃圾渗滤液中水溶性铁的去除效果影响,初步探讨了铝盐对富里酸络合体系中水溶性铁的去除作用机理。结果表明:在处理模拟废水时,水溶性铁的去除率随氯化铝投加量的增加而增大,随废水中FA浓度的增加而减少,腐殖酸(HA)的加入仅对游离态Fe3+的去除有促进作用;在pH为8.0、氯化铝投加量为1.0 g·L~(-1)的条件下处理100 mg·L~(-1)FA和10 mg·L~(-1)Fe3+配成的模拟废水时,水溶性铁的去除率可达94.7%,比常规碱沉淀法提高了11.1%。在pH为8.0、氯化铝投加量为5.0 g·L~(-1)、适量投加HA的条件下处理垃圾渗滤液,水溶性铁的去除率最高可达95.1%。在絮凝过程中,铝盐主要通过形成不溶性聚合物吸附FA-Fe来提高水溶性铁的去除效率。     

双铝电极电絮凝处理高含氟地下水的影响因素及动力学分析

为探求电絮凝处理高含氟地下水工艺技术参数及其除氟动力学,采用双铝电极电絮凝装置处理人工模拟高含氟地下水,研究了双铝电絮凝除氟过程及其除氟动力学模型,分别考察了电流密度、pH、极板间距及初始氟浓度对电絮凝除氟过程影响。结果表明,电絮凝除氟过程符合一级反应动力学模型,理论所需除氟时间取决于初始氟浓度和除氟动力学常数,而除氟动力学常数受电流密度、极板间距和初始氟浓度影响;当电流密度为300 A·m~(-3),pH为6.0～7.0,极间距为10 mm时,双铝电絮凝除氟能效最高,氟离子去除率为89.56%,能耗为0.157 8 kWh·g~(-1);但较高的初始氟浓度容易使铝氟比下降,导致除氟效果下降,不利于除氟过程。以上结果可为电絮凝处理高含氟地下水工程化应用和除氟反应器开发提供参考。     

电絮凝过程处理含铬废水的工艺及机理

以六价铬废水为处理对象,采用电絮凝过程研究了槽电压、初始浓度、初始pH值、电极材料等工艺参数对电絮凝过程分离Cr(Ⅵ)离子效率的影响机理。结果表明,采用Fe/Fe电极,对初始浓度为105 mg/L的Cr(Ⅵ)离子废水,最优槽电压为4 V,初始pH值为6,电解60 min,去除率可达到98.84%。Cr(Ⅵ)的去除率随着槽电压的升高而增大,随着初始浓度以及初始pH值的增加而减小。研究发现,初始pH值决定电絮凝过程中Cr(Ⅵ)的主要去除方式,在偏中性范围内Cr(Ⅵ)主要通过絮体吸附作用去除。对不同电极材料的电絮凝过程电解产生的絮体进行了初步分析,结果表明,絮体成分因电极不同而异,不同絮体对重金属离子吸附能力的差异也较大。     

粉煤灰提取液的絮凝效应

为了回收利用粉煤灰,采用盐酸浸提法制备粉煤灰提取液(CFAL)用作絮凝剂。通过单因素实验优化CFAL的制备条件,并在高岭土模拟体系内研究CFAL的絮凝效应。研究在不同CFAL投加量下浊度的去除率,确定最佳的投加剂量及在此剂量下絮体的大小与沉降性能。对原浊度为100 NTU的高岭土悬浊液,当CFAL为0.44 mg·L~(-1)(以Al的含量计)时,浊度去除率达到90%以上。在同等剂量下,聚合氯化铝(PAC)和氯化铝(Al Cl3)的浊度去除率均低于CFAL,分别为78.7%和79.2%。CFAL的絮体大小约为400μm,沉降较快,在20 min后,去除率达到90%以上;PAC和Al Cl3的絮体分别为260和330μm,分别沉降60和40 min后,去除率稳定在80%左右。在实验剂量范围内,CFAL絮凝后对高岭土悬浊液的pH不会造成明显影响,且余铝满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006),CFAL是一种廉价、高效、安全的混凝剂。     

超声强化电絮凝处理洗车废水的试验研究

针对洗车行业对水资源的浪费及污染现状,采用超声强化电絮凝处理洗车废水.考察了电流密度、初始pH、极板间距、处理时间等因素对洗车废水处理效果的影响,并讨论了超声强化电絮凝机制.结果表明,超声强化电絮凝处理洗车废水的最佳条件是电流密度1,500 mA/cm2、初始pH无需调节、极板间距为1.5cm、处理20 min,COD与浊度去除率分别为68.77％、96.89％,出水达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)要求.可见,超声能改变电絮凝反应动力学过程,强化电絮凝去除污染物效果.     

电絮凝-膜分离反应器还原-絮凝-超滤一体化处理六价铬废水

采用电絮凝-膜分离反应器(electrocoagulation membrane reactor,ECMR)对含铬废水进行研究。讨论了电化学参数和水质条件对Cr(Ⅵ)去除的影响,对比了ECMR和EC-UF抑制膜污染的作用机制。结果表明,在电流密度J=55 A·m~(-2)、初始浓度C(Cr~(6+))=40 mg·L~(-1)、初始pH=3、电解时间60 min、水力停留时间20 min条件下,ECMR出水总Cr去除率达到99.2%,废水中Cr(Ⅵ)的去除率达到99.4%。同时发现ECMR膜通量优于EC-UF,通量高出近15%,ECMR装置不但能够充分利用电絮凝中的电场和气浮作用,进一步强化减缓膜污染,而且可以使装置系统更加紧凑,节省占地空间。     

电絮凝-超滤组合技术处理含铜废水

采用电絮凝-超滤(electrocoagulation-ultrafiltration,EC-UF)组合技术对含铜废水中的铜离子进行了处理实验研究。讨论了电流密度、初始pH、初始铜浓度和初始电导率等因素对铜的去除效果和膜污染的影响,并分析了这些影响因素对EC-UF组合技术效率的作用机制。结果表明,在电流密度J=50 A·m~(-2)、初始铜浓度C(Cu~(2+_)≤40 mg·L~(-1)、初始pH=4~8、初始电导率σ=2 m S·cm~(-1)、电解时间20 min的条件下,废水中铜的去除率达到99.6%并有效的减缓了膜污染。本研究为EC-UF组合技术除铜的实践应用提供了科学依据。     

电絮凝对电厂循环冷却水中硬度的去除

以某电厂冷却塔循环冷却水为处理对象,利用电絮凝法,以铝板为牺牲阳极去除水中的Ca~(2+)和Mg~(2+),分别考察了电絮凝过程中不同电流密度、电解时间、溶液初始pH、阳极极板数量对总硬度去除率的影响。结果表明:增加电流密度、延长电解时间有利于Ca~(2+)和Mg~(2+)的去除;当电流密度为10 mA·cm~(-2),电解时间为90 min时,Ca~(2+)和Mg~(2+)去除率分别达到93.5%和95.8%,总硬度去除率为94.6%;相对于酸性和中性条件,碱性条件更有利于Ca~(2+)和Mg~(2+)的去除,当初始pH为10时,Ca~(2+)和Mg~(2+)去除率分别达到85.4%和97.7%,总硬度去除率为93.5%;随极板数量的增加,Ca~(2+)和总硬度去除率均有所提高;投加Na_2CO_3有利于Ca~(2+)和总硬度的去除。上述结果可为进一步提高电絮凝过程中总硬度的去除率提供参考。     

电芬顿法去除化学镀镍废水中的镍、总磷和COD

采用电芬顿法处理化学镀镍废水,分别考察了电流密度、初始pH和H_2O_2投加量对镍离子、总磷和COD去除效果的影响。结果表明:随着电流密度的增大,镍离子和COD的去除率提高,总磷去除率也逐渐增加;当初始pH为3时,对镍离子、COD和总磷的去除效果最好;随着H_2O_2投加量的增加,镍离子去除率并没有明显的提高,总磷和COD的去除率表现为先增大后减小。优化所得的最佳工艺参数:电流密度为10 mA·cm~(-2)、初始pH为3、 30%H_2O_2投加量为6 mL·L~(-1)、反应40 min,镍离子、总磷和COD的去除率分别达到96.6%、91.5%和84.7%。此外,随着电化学反应的进行,反应体系不断升高的pH导致生成的正磷酸盐沉淀溶出,总磷去除率降低。镍离子主要是通过电絮凝作用去除,总磷和COD主要通过芬顿氧化后吸附沉淀而被去除。以上研究证明,采用电芬顿方法处理化学镀镍废水具有较好的应用前景。     

电絮凝法处理石油裂化催化剂废水

针对石油裂化催化剂废水高盐高浊、水质水量变化大的特点,采用电絮凝工艺对其进行处理,并对初始p H、极板间距、电流密度及电解时间等工艺条件进行了优化。结果表明,电絮凝法对石油裂化催化剂废水有较好的除浊效果,在最优工艺参数(初始p H=8,极板间距为1.5 cm,电流密度为25 m A/cm2,电解时间为40 min)条件下,电絮凝对废水浊度和SS的去除率分别在97%和95%以上,出水浊度和SS分别低于5 NTU和15 mg/L;电絮凝过程平均电耗为0.723(k W·h)/m3,铝阳极平均损耗为0.1497 kg/m3,主要成本为铝阳极损耗。电絮凝法适于石油裂化催化剂废水的处理,可操作性强,应用前景良好。     

脉冲电絮凝法处理黄连素废水

以Fe为电极,采用脉冲电絮凝法对实际黄连素制药废水进行处理。为了确定脉冲电絮凝法处理黄连素废水最优工艺条件,选择占空比、电流密度、脉冲频率、电极间距和pH等5个因素,开展了正交实验研究。对正交实验结果进行极差与方差分析,确定了各因素的显著性及优选条件。结果表明,各因素对废水COD去除率影响程度依次为:占空比>pH>电极间距>脉冲频率>电流密度;对黄连素去除率影响程度依次为:占空比>pH>电流密度>脉冲频率>电极间距。最优工艺条件为电极间距为1.5 cm,电流密度为16.7 mA/cm2(电流3.5 A,电压11.2 V),占空比为0.4,脉冲频率为0.1 kHz,pH为10,此时废水的COD与黄连素的去除率分别为61%与74%。     

蒙脱石絮凝剂对疏浚底泥的絮凝快速分离

为了快速对污染的河道湖泊进行清淤,使用酸改性的蒙脱石絮凝剂(MTSF)对底泥泥水进行了一级强化处理研究。结果表明:MTSF对底泥泥水具有很好的絮凝效果,当MTSF为0.3 g时,上清液的Zeta电位大约为0 mV,浑浊的泥水变为清澈透明,此时浊度、NH_4~+-N、 TP、 SS和COD的去除率分别为98.8%、 29.8%、99.6%、97.7%和56.9%;C-PAM助凝剂的少量投加,有助于絮凝过程,MTSF为0.3 g,C-PAM为8 mg·L~(-1)时,上清液的浊度和COD将会进一步降低,分别从9.0 NTU和51.6 mg·L~(-1)减少到4.7 NTU和15.0 mg·L~(-1);C-PAM助凝剂能够将絮体进一步结团,形成更大的絮体,促进絮体的快速沉降,同时还有助于对水相中污染物的进一步去除。两者的结合可以减少MTSF用量,达到更好的效果。     

电脱盐废水电絮凝破乳分离机制及工艺优化

为降低电脱盐废水污染物含量并去除顽固有机物,采用Fe和Al电极对电脱盐废水进行电絮凝预处理,采用气相色谱-质谱(GC-MS)、紫外可见光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEMs)和共存离子检测等方法对电絮凝破乳分离机制进行分析,利用响应曲面方法 (RSM)对电絮凝处理工艺进行优化。结果表明,电絮凝处理电脱盐废水15 min后,几乎检测不到碳数>11的有机物;反应20 min后,电脱盐废水在266 nm处紫外特征吸收值降低了55%,而电脱盐废水的2个特征荧光峰并未明显改变;反应20～25 min时,Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-的去除率达到最高,但Cl-浓度随后又有所升高,显示出体系中发生了氧化还原反应;采用Fe电极处理电脱盐废水时,化学需氧量(COD)去除率和总油去除率均与反应时间、电流密度符合二次回归模型,电流密度对污染物去除率的影响更为显著;电絮凝处理电脱盐废水的最优反应条件为电流密度4.2 mA·cm^-2、反应时间25.4 min,此时COD去除率与总油去除率的模型预测值分别为80....     

絮凝-Fenton试剂氧化处理印染废水

采用Fenton试剂对某染袜厂2种印染废水(印染红和印染蓝)进行处理。考察了硫酸亚铁投加量、双氧水投加量、反应时间及pH值对印染废水的色度及COD去除率的影响,通过正交实验确定了Fenton试剂处理该废水的最佳操作条件为:反应时间30 min、双氧水(30%)投加量4 mL/L、硫酸亚铁投加量300 mg/L、pH值为4左右。在最佳条件下,印染蓝废水经氧化处理后COD去除率大于80%,色度去除率95%以上;印染红废水需经絮凝预处理后再用Fenton试剂氧化处理,其脱色率达到了99.6%,COD去除率为91.2%,出水COD浓度为96 mg/L,可达标排放。     

电絮凝处理煤层气产出水

采用电絮凝法处理煤层气产出水,通过铁和铝2种电极材料的处理效果的比较,选择铝电极进行实验,研究了电极间距、原水pH值以及电流密度等因素对电絮凝处理效果的影响。实验结果表明,电絮凝法对煤层气产出水的化学需氧量(COD)和固体悬浮物(SS)具有良好的去除效果,原水pH接近中性时处理效果较好,电絮凝处理过程中不需添加可溶性盐和改变pH值。实验中确定的电絮凝处理条件为:电极间距1 cm,电流密度30 A/m2,反应10 min后,出水的COD、SS分别为9.6 mg/L和8.5 mg/L,去除率分别达到75.1%和88.8%,出水pH为7.8,电能消耗为1.75 kWh/m3。     

铝板电絮凝法去除重金属离子Cd~(2+)和Ni~(2+)

以模拟遭受突发性镉、镍污染的水体为研究对象,采用铝电极板电絮凝法去除水中Cd~(2+)和Ni~(2+),考察电流密度、反应时间、溶液初始p H与极板间距等操作参数对重金属离子Cd~(2+)和Ni~(2+)去除效果的影响,在最佳工况条件下,Cd~(2+)和Ni~(2+)的去除率均能达到99.99%以上。在模拟废水中投加5.0 mg/L阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS),与不投加SDS过程相比,电流效率从101.4%上升到118.0%,电絮凝除Cd~(2+)过程,同样达到99.52%的去除率,反应时间从12 min缩短到10 min,对于Ni~(2+)去除过程,同样达到98.61%去除率,反应时间从10 min缩短到8 min。2个反应过程均符合一级动力学模型。阳极表面扫描电子显微镜(SEM)表征显示,SDS添加有助于Al3+的释放。     

水性漆洗涤废水的混凝条件优化

为了处理水性漆洗涤废水,对絮凝沉淀处理水性漆洗涤废水进行了研究。分别以硫酸铝(AS)、聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝(PAFC)和聚合硫酸铁(PFS)4种无机絮凝剂为絮凝剂,考察了不同絮凝剂投加量、搅拌策略和时间以及沉降时间等因素对水性漆洗漆废水COD的去除率和剩余浊度的影响。为了研究几种絮凝剂对水性漆洗涤废水的絮凝机理,对废水和絮凝剂进行了Zeta电位分析。结合废水处理的成本和处理效率,确定了优化处理方案:最终选定PAFC作为絮凝剂,投加量为138 g·t~(-1),快速搅拌1 min,慢速搅拌1.5 min和沉淀60 min。     

Fe/C微电解 絮凝沉淀法处理电镀废水中铜的研究

利用Fe/C微电解-絮凝沉淀法去除青岛某电子有限公司电镀废水中Cu2+。通过正交与单因素实验,考察了废水初始pH,Fe/C,Fe投加量,反应时间对Cu2+处理效果的影响。实验结果表明:在初始pH=4、Fe/C(质量)=2/1、Fe投加量=60 g/L、反应时间=60 min的实验条件下,絮凝出水Cu2+含量由641.78 mg/L降至0.32 mg/L,还原率高达99.95%,同时COD去除率23.57%。出水Cu2+含量达到山东省半岛流域水污染物综合排放Ⅰ级标准。     

微絮凝/超滤组合工艺处理实际印染废水

选择微生物絮凝剂(MBF)作为絮凝剂,采用微絮凝/超滤组合工艺处理实际印染废水,开展微絮凝的影响因素、正交实验及超滤处理过程的运行参数等方面研究。结果表明:(1)微絮凝的最佳运行条件为MBF与CaCl2质量比1∶32、MBF投加量30mg/L、pH=7.5、絮凝时间20min。正交实验表明,4种因素对微絮凝工艺的影响顺序依次为MBF投加量CaCl2投加量pH絮凝时间。添加MBF进行微絮凝预处理可显著提高后续超滤工艺中膜渗透通量,而且对超滤膜的寿命影响小。(2)超滤的最佳运行条件为运行压力0.12 MPa、运行周期18min、回收率83%、交替"运行-反洗"方式。(3)在微絮凝/超滤组合工艺最佳运行条件下,实际印染废水中COD由2 782.50mg/L降低至109.39mg/L,综合COD去除率达到96.07%。     

絮凝法回收印染废水中的聚乙烯醇

采用絮凝法以硼酸为絮凝剂,硫酸同氢氧化钠反应形成的硫酸钠为盐析剂,对含聚乙烯醇的印染废水进行回收处理。通过检测絮凝后溶液中聚乙烯醇含量分析了硼酸投加量、硫酸投加量、温度和pH值等因素对其回收率的影响。结果表明,当硼酸投加量为0.5 g,硫酸投加量为5 mL,pH值为9,温度为50℃时,聚乙烯醇的回收率可达98.6%,且COD去除率为93%。