微生物絮凝剂与聚合氯化铝复配处理污水厂二级出水

探讨了微生物絮凝剂处理二级出水过程中投加量和pH值对溶解性有机碳和浊度处理效果的影响,及将微生物絮凝剂与聚合氯化铝按不同比例复配后的去除效果及pH值对最佳投药量下去除效果的影响。并使用三维荧光光谱（3DEEM）分析了不同种类的絮凝剂在去除水中溶解性有机物（DOM）时的差别。实验结果表明：微生物絮凝剂的最佳投药量为20 mg·L-1,最适pH值为7.5,此时TOC去除率为17%,浊度去除率为45%。最佳复配投药量为微生物絮凝剂10 mg·L-1聚合氯化铝20 mg·L-1,最适pH值为7,此时TOC去除率为33%,浊度去除率为51%。复配使用对腐殖质有很好的去除效果。     

微生物絮凝剂捕集Cu(Ⅱ)的响应面优化及机理研究

采用BBD（box—behnken design）法对微生物絮凝剂MBFGAl捕集25mg／L含铜模拟废水中cu（Ⅱ）的过程进行了优化,设定5个影响因子分别为pH值、MBFGAl投加量、CaCl,投加量、搅拌速度和搅拌时间,响应值为cu（II）的去除率,并利用傅里叶红外光谱仪对捕集机理进行了研究。结果表明,影响MBFGAI捕集Cu（Ⅱ）的显著性因素为MBFGAl投加量和搅拌速度;当pH为7．23,MBFGAl投加量为24．75mg／L,CaCl2投加量为29．25mg／L,搅拌速度为130．90r／min和搅拌时间为47．79S时,MBFGAl对Cu（Ⅱ）捕集的效果达到最佳,Cu（Ⅱ）的实测浓度为0．08mg／L,去除率达99．68％,捕集容量为303．43mg／g。最后结合FTIR图,对捕集机理进行了初步探讨,MBFGAI中起捕集作用的基团主要是羟基、羰基和乙酰基。研究表明,微生物絮凝剂MBFGAl对水中Cu（Ⅱ）具有良好的捕集效果,是一种很有潜力的环境友好型微生物重金属处理剂。     

白醋废水制备微生物絮凝剂的响应面法优化及其对造纸废水的处理

以选取微生物絮凝剂的廉价培养基为研究目的,从活性污泥中筛选微生物絮凝剂产生菌,选取白醋废水为廉价培养基代替发酵培养基对菌种进行培养,通过单因素培养条件优化,考察了不同体积分数废水、外加碳源、外加氮源、培养时间和pH值对微生物絮凝剂产生菌的絮凝率的影响,通过P-B筛选与响应面分析相结合用于优化白醋培养基培养条件,并对实际造纸废水进行处理研究。实验结果表明,经过预处理灭菌后,单独以白醋废水作为廉价培养基,最适条件为体积分数80%、转速140 r·min-1、培养时间48 h、温度32℃、pH 6.88、磷酸氢二钾4.08 g·L-1、氯化铵2.39 g·L-1,并对造纸废水加以处理,絮凝率达96.77%,COD去除率56.13%,色度去除率95.60%。因此,利用白醋废水作为微生物絮凝剂的替代培养基是完全可行的,并且可以用于实际废水的处理,达到以废治废的目的。     

微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的CCD优化及絮凝机制

应用CCD（中心复合设计）法研究了微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的最佳条件组合,并根据傅里叶变换红外光谱与环境扫描电镜分析讨论了絮凝机制。CCD设计以Cd（Ⅱ）去除率为响应值,优化Cd（Ⅱ）初始浓度、MBFGA1投加量、溶液初始pH和反应时间4种因素。方差分析显示,模型F值为11.71,P〈0.0001,相关系数R=0.9154,拟合模型极显著,Cd（Ⅱ）初始浓度、pH和反应时间为显著性因素。在最优化条件下：Cd（Ⅱ）初始浓度23.60 mg/L,MBFGA1投加量27.74 mg/L,pH为9.5,反应时间15.97 min,检测实验Cd（Ⅱ）去除率高于99.5%。傅里叶变换红外光谱图表明,絮凝剂分子上羧基、羟基、磷酸基等官能团参与了絮凝过程,并形成了氢键。结合环境扫描电镜图分析得出,MBFGA1的絮凝机制包括化学反应、吸附架桥、氢键和范德华力结合等作用。     

微生物絮凝剂M-C11处理高岭土悬浊液的响应曲面优化

采用响应曲面法对微生物絮凝剂M-C11处理高岭土悬浊液的过程参数进行优化,选取中心复合实验设计(CCD),以pH、M-C11投加量和CaCl2投加量等因素为自变量,以处理后的高岭土悬浊液絮凝率(Fr)为响应值,并借助扫描电镜对絮凝剂的作用机理进行初步探讨。结果表明,微生物絮凝剂M-C11可显著改善高岭土悬浊液的絮凝性能,且选取的3种单因素水平均可影响絮凝剂活性。经多元回归拟合分析,在M-C11投加量为2.56 mL,CaCl2 投加量为0.37 g/L的最优条件下,微生物絮凝活性实验值可达92.37%,接近模型预测值(92.30%)。CaCl2 投加量对絮凝效果的影响高于M-C11投加量(PCaCl2PM-C11)。Ca2+可中和高岭土颗粒表面负电荷,絮凝剂分子为悬浮颗粒提供吸附结合位点,促进絮体凝聚沉淀,M-C11絮凝机理是电中和、吸附架桥和网捕等联合作用的结果。     

聚合氯化铝铁絮凝剂的制备及其在焦化废水深度处理中的应用

以铝酸钙粉和硫酸亚铁为主要原料,通过酸溶、氧化、聚合和熟化过程制备了无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁,采用正交试验优选出制备聚合氯化铝铁的最佳条件,联合使用聚合氯化铝铁与氧化剂深度处理焦化废水.结果表明,聚合氯化铝铁的最佳制备条件为:硫酸亚铁投加量10 g(以每100 g铝酸钙粉计,下同)、盐酸投加量400 mL、反应温度80℃、反应时间2.5 h;在此条件下制得的絮凝剂氧化铝质量分数为30.5%,全铁质量分数为1.2%.当聚合氯化铝铁投加量为200 mg/L、氧化剂投加量为10 mg/L时,焦化废水中COD去除率可达70%,色度去除率可达63%,出水水质达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)中的一级排放标准.     

Box-Behnken响应曲面法优化高聚复配絮凝剂制备条件

利用活性硅酸和聚合硫酸铁制备聚合硅酸硫酸铁,再采用二甲基二烯丙基氯化铵对其进行复配改性制备高聚复配絮凝剂。在单因素实验的基础上,以絮凝剂脱As性能为评价指标,采用Box-Behnken响应曲面法考察了Fe∶Si、改性剂量、改性温度对高聚复配絮凝剂制备的单独作用及交互影响作用,并建立了剩余c(As)的数学模型。结果显示,自变量对响应值的影响次序为:Fe∶Si改性温度改性剂量,改性剂量与改性温度及改性剂量与Fe∶Si交互影响显著;数学模型拟合度程度良好,模型显著,模型预测处理后最佳剩余c(As)=18.82μg/L,最佳工艺条件为Fe∶Si=2.1∶1,改性温度=79℃,改性剂量=0.56%(PFSS溶液质量),验证实验结果为剩余c(As)=19.21μg/L,预测值与测定值偏差率为2.07%。     

微生物絮凝剂XM09活性成分分析及应用

从活性污泥中筛选出一株絮凝剂高产菌酱油曲霉M09,研究其所产絮凝剂的性质及处理实际废水的效果.结果发现,该絮凝剂XM09是M09分泌至细胞外的代谢产物,是富含羟基和羧基官能团的多糖类物质.以淀粉废水作为测试废水,采用SAS软件进行影响絮凝活性因素的响应面分析,获得了模拟程度较好的回归模型,进而得到最优的絮凝条件方案:M...     

响应面法优化酵母菌处理餐饮废水

从餐饮废水集水井壁上的生物膜中筛选出酵母菌菌株,选择废水降解能力相对较高的3株酵母菌对餐饮废水进行处理。以COD去除率为主要指标,在单因素实验的基础上,运用响应面法对pH、TN和TP进行优化,得到酵母菌处理餐饮废水的最优条件。结果表明,酵母菌处理餐饮废水最优的工艺条件为pH=5.55、TN=27.63 mg/L、TP=4.40 mg/L,COD去除率达到90.3%;当进水COD为2 235 mg/L、油为660. 2 mg/L时,COD与油实际去除率分别达到了89.9%和89.8%。     

微生物细胞的絮凝与微生物絮凝剂

比较了普通絮凝剂与微生物絮凝剂在絮凝微生物体方面的机理、性能、应用状况及发展趋 势.重点探讨了微生物絮凝剂的作用机理、开发状况与应用特点及潜力.提出了今后这方面的研究方向.     

响应面法优化电渗析处理褐藻酸钠废水工艺

采用电渗析器处理过滤的褐藻酸钠废水,褐藻酸钠废水初始水质如下:Ca2+(56 mg/L)、Cl-(1 808 mg/L)、电导率(7.24 mS/cm)。处理目标值如下:Ca2+(60 mg/L)、Cl-(300 mg/L)、电导率(2.50 mS/cm)。运用Design-Expert分析软件,采用Box-Behnken的中心组合设计方法,研究了流量、电压及淡水浓水体积比及其交互作用对直流电耗的影响。建立了电渗析处理褐藻酸钠废水的二次多项数学模型,并以电渗析的直流电耗为响应值做响应面,确定电渗析处理褐藻酸钠废水的最佳工艺条件为:流量200 L/h、电压40 V、淡水浓水体积比1∶1。在此条件下电渗析的直流电耗最小为0.45 kWh/kg,电渗析器处理后的水质如下:Ca2+(56 mg/L)、Cl-(259 mg/L)、电导率(2.00 mS/cm),达到处理目标。     

响应曲面法优化絮凝处理木薯淀粉废水

采用中心复合实验设计和响应面分析法研究复合絮凝剂聚合氯化铝锌(PAZC)和聚合氯化铝(PAC)混凝处理木薯淀粉废水,进行设计和分析,以溶液pH值和絮凝剂用量为考察因素,分别以COD、浊度去除率为考察指标,选用最佳优化数学模型描述考察指标和考察因素之间的数学关系,并以设定PAZC和PAC对COD去除率(65%),浊度去除率(90%)和SS去除率(90%)的目标值,通过等高线叠加图预测最优实验条件,得到PAZC投量为6.5 mg/L,pH为7.7时,COD去除率和浊度去除率分别达到最大为76.6%和99.9%;PAC投量为19.2 mg/L,pH为7.8时,COD去除率和浊度去除率最大值分别为64.4%和97.1%。经对最优条件进行验证,预测值与验证实验平均值接近。     

响应曲面法优化复合絮凝剂的制备工艺

为了提高染料废水中COD和色度的去除效果,采用响应曲面法对聚硅酸类新型复合絮凝剂的制备工艺进行了优化实验研究。在单因素实验基础上采用Box-Behnken Design(BBD)实验设计方法,设计出了影响染料废水处理效果的3因素3水平共15组实验,其中n(Fe+Al):n(Si)的摩尔比为4～6,n(B+Mg):n(Si)的摩尔比为0.3～0.7,熟化时间为1～3 d。根据15组实验结果,以COD去除率和色度去除率为响应值分别建立了二次多项式响应曲面模型。模型优化结果显示,在n(Fe+Al):n(Si)摩尔比为5∶1,n(B+Mg):n(Si)为0.5∶1,熟化时间为2 d的条件下,制备得到的新型复合絮凝剂聚硅酸铝铁硼镁具有最佳的絮凝处理性能和脱色效果,能有效去除染料废水中的COD和色度,其中出水色度接近于0,COD的去除率达到87.65%,模型验证实验进一步验证了本文所建立的响应曲面法在复合絮凝剂制备工艺优化中的有效性。     

响应面法优化电化学法处理高盐榨菜废水工艺

针对榨菜废水中较高的盐度对微生物的抑制和处理效能不稳定问题,开展电化学法处理高盐榨菜废水的实验研究。利用响应面法(RSM)探讨了榨菜废水COD的去除率与电流密度、极板间距和pH值之间的关系。通过Design-Ex-pert 7.1数据处理软件得到一个二次响应曲面模型以及优化的水平值。结果表明,最佳反应条件为电流密度为12.37 A/dm2,极板间距为18.82 mm,pH为5.92,此条件下COD去除率为83.21%(预测值为83.25%)。二次响应曲面方差分析结果表明,回归模型达到显著性水平,在研究区域内拟合较好,模型的精密度、可信度和精确度均在可行范围内,与实验结果吻合程度较高。     

响应面法分析Fenton氧化处理采油废水的过程

采用Fenton氧化对采油废水进行研究,选取双氧水与二价铁离子的摩尔比、初始pH值和反应时间为自变量,以废水的COD去除率为响应值,通过Box-Behnken设计方法进行实验设计,进行了3因素3水平共15个实验点的实验。使用响应面分析法对实验结果进行模拟及分析,建立了响应值与3个自变量的二次多项式方程模型。Fenton氧化的优化工艺条件:n(H2O2):n(Fe2+)=0.8,pH=3.0以及反应时间60 min。在该优化条件下,废水的COD去除率可达72.8%,经实验验证,实际值与模型预测值拟合性好,偏差仅为0.5%。实验结果证实了该模型分析采油废水处理运行参数的准确性。优化工艺后的处理水质COD值完全满足油田废水达标排放的要求。通过总离子色谱图和质谱检索分析原油中的成分变化情况,证实Fenton方法对原油组分的降解效果。     

响应曲面法优化污泥基吸附剂处理含铅选矿废水的实验条件

针对碱性含铅选矿废水的处理问题,利用CaO-SA对广东省某含铅选矿废水进行了吸附研究。通过单因素实验,研究了吸附时间、pH、温度和吸附剂投加量等因素对吸附剂吸附Pb²⁺的影响。利用Box-Behnken 实验设计探究了吸附时间、pH、温度和投加量对Pb²⁺的吸附影响并优化最优工艺参数,最后对CaO-SA吸附Pb²⁺的机理进行探讨。单因素实验结果表明：吸附饱和时间为60 min;吸附剂最优投加量为5 g·L⁻¹;提高温度有利于吸附的进行;在碱性条件下,投加量为5 g·L⁻¹,适当增加温度有利于提高Pb²⁺的去除率。通过Box-Behnken 实验设计探究发现：各因素对吸附效果的影响顺序为温度>吸附时间>投加量> pH;在最佳条件(投加量为6 g·L⁻¹、温度40 ℃、pH=11、吸附时间为30 min)下,Pb²⁺的去除率为99.63%;在较短吸附时间内,适当地增加投加量与提高温度有助于提高Pb²⁺的去除率。对CaO-SA的SEM表征结果显示,该材料孔隙发达,提供吸附位点多。红外光谱与XRD的结果显示,CaO-SA对Pb²⁺的吸附主要为吸附剂中羧酸盐与Pb²⁺结合的化学吸附,其次是吸附剂中大量存在的硅酸盐与Pb²⁺结合的物理吸附。以上研究结果可为CaO-SA工业化应用提供参考。     

响应曲面法优化聚硅酸铁混凝剂处理腈纶废水

为了提高聚硅酸铁（PSF）混凝剂处理腈纶废水处理效果,采用响应曲面法对实验反应条件进行优化。实验选取原水pH值、混凝剂投加量、沉降时间为自变量,COD去除率和浊度去除率为响应值,采用Box-Behnken实验设计方法,分别建立了二次多项式响应曲面模型。方差分析结果表明,该模型方程显著,模型与实际情况拟合良好,实验误差较小,可以用此模型来分析和预测聚硅酸铁混凝剂处理腈纶生化出水的最佳反应条件。模型优化结果显示,在pH值为7.44,投加量为1.74 g·L-1,沉降时间为17.26 min的条件下,响应曲面模型预测最大COD去除率为57.88%,浊度去除率为95%。