磁混凝对市政污水中抗生素抗性基因和重金属抗性基因的削减效能

污水中抗性基因给环境和人类健康带来潜在的危害.本研究通过调查市政排口污水磁混凝处理过程中抗性基因绝对含量和相对丰度变化,考察磁分离技术对市政污水中抗性基因的削减效果.结果表明,加入磁种和絮凝剂的一级搅拌和二级搅拌对抗生素抗性基因(ARGs)、重金属抗性基因(MRGs)和可移动遗传元件均有较好地去除效果,但出水中部分抗性基因的绝对含量增加,这可能是由于出水中依然具有较高含量的水平转移元件(int1,2. 00×10¹⁰ copies·mL^-1; int2,1. 91×10⁸ copies·mL^-1; Tn916/1545e,5. 38×10⁸ copies·mL^-1).网络分析和主成分分析结果表明,磁混凝处理过程中ARGs与MRGs呈显著正相关(P <0. 05),城市污水中常规污染物如悬浮物、磷和COD等是影响抗性基因去除效率的重要因子.这些结果表明,磁混凝可通过有效削减污水中常规污染物进而制约抗性基因的传播和转移;但需要关注磁混凝的出水及脱水污泥的...     

低压紫外引发制备阳离子模板絮凝剂TPDMC及混凝除浊除菌性能

以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,以聚丙烯酸钠(PAAS)为模板剂,通过低压紫外光引发共聚制备了模板絮凝剂TPDMC;进一步对比研究了TPDMC和非模板絮凝剂PDMC混凝处理高岭土、大肠杆菌等悬浊液的效果.结果表明,引入模板剂不仅将产物产率从33.50%提高至72.25%,同时显著提升了絮凝剂混凝除浊、除菌性能.对于高岭土悬浊液,当TPDMC投量为0.5 mg·L^-1时,除浊率达到95.89%;PDMC则在0.7 mg·L^-1时除浊率最高,为93.65%.对于大肠杆菌悬浊液,当TPDMC和PDMC投量分别为10 mg·L^-1和12 mg·L^-1时表现出最佳去除效果,絮凝后上清液相对OD₆₀₀值从0.8700分别降至0.1020和0.1136,且在广谱pH范围内均表现出良好的处理效果.TPDMC净化机理为先絮凝后杀菌,其中,杀菌主要是通过TPDMC的阳离子基团吸附电负性大肠杆菌,破坏菌体细胞从而使其灭活.TPDMC作为一种高效、环保絮凝剂,在工业废...     

铁电絮凝去除磷酸盐性能及影响因素研究

不同水质条件下,铁板作为阳极电絮凝时会产生不同形态的絮体,而絮体种类对磷酸盐去除效果尚不明确.利用铁板作为阳极进行电絮凝,考察溶解氧对电絮凝过程中生成絮体种类的影响,进一步研究电流密度和初始pH值对磷酸盐去除效果的影响.结果表明,低溶解氧（DO）条件下絮体成分主要为磁铁矿,高DO条件下可能为无定型三价铁氧化物/氢氧化物;电流密度越大(2.5、5和10 mA·cm^-2),磷酸盐去除效率越高,同时,低DO条件下磷酸盐去除效率高于高DO条件;而初始pH值（4、5、6、7和8）虽不影响不同溶解氧条件下所产絮体的除磷效果,但DO浓度高时,酸性条件下磷酸盐去除效率更高.当前污水处理厂二级出水存在磷浓度较高的问题(TP> 0.5 mg·L^-1),采用实际污水在2.5 mA·cm^-2电流密度下进行电絮凝,10 min后,初始浓度为1.307 mg·L^-1磷酸盐去除效率达98%以上.研究结果将为电絮凝产不同形态铁去除磷酸盐提供理论支持.     

铜绿微囊藻对混凝除氟的促进作用及机理分析

以铜绿微囊藻、氯化铝（AlCl₃·6H₂O）为研究对象,通过三维荧光、场发射扫描电镜等表征,探究了藻类对氟化物混凝去除机制的影响.结果表明,在pH值为7.0,8.0,9.0,Al投加量在20.0~80.0mg/L的条件下,铜绿微囊藻对混凝除氟有明显的促进作用,其促进作用主要在于藻絮体对氟的表面吸附.铜绿微囊藻与氯化铝水解产物通过吸附架桥和网捕卷扫作用,聚集成较大较多的絮体.絮体粒径越大,除氟率越高.pH值为7.0,Al投加量为40.0mg/L时,絮体粒径达到最大值500μm,此时氟去除率最高,为77.37%;当Al投加量为80.0mg/L时,藻细胞破损严重,有机物过多释放,对混凝除氟起阻碍作用.絮体破碎吸附实验结果表明,对絮体进行一定强度破碎可以增加吸附位点,从而提高氟的去除率;但破碎强度过大,絮体粒径过小,对氟的吸附效率亦会降低.     

响应面法优化O3/US-混凝耦合去除皮革废水中的磷

采用O₃/US-混凝法去除皮革废水中的磷.结果表明,废水中的磷90%以上是以有机磷形式存在,无法通过单一条件的混凝法去除废水中的磷,臭氧氧化可以将大部分有机磷转为无机磷,该过程在超声的强化下转化率更高.在单因素试验的基础上,以总磷的去除率为响应值,采用Box-Behnken响应曲面法考察了氢氧化钙投加量、臭氧反应时间、聚丙烯酰胺(PAM)投加量、超声波功率4个因素之间的单独及交互作用.结果表明,4个因素影响顺序为:氢氧化钙投加量>PAM投加量>超声波功率>臭氧反应时间,数学模型拟合度高(R■=0.995),利用该模型预测总磷的最大去除率为95.56%,在最佳反应条件:氢氧化钙投加量为718.35 mg·L^-1,臭氧反应时间为50.87 min,超声波功率为337.74 W,PAM投加量为22.27 mg·L^-1时验证实验结果的总磷去除率为93.68%,与模型预测值偏差1.88%.     

重金属Ni(Ⅱ)对厌氧氨氧化脱氮性能的影响及其动力学特征变化

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺因其经济环保等优点而广泛用于处理高氨氮污废水,但该工艺对环境条件十分敏感,尤其对重金属.利用批次实验和连续流实验分别研究了Ni(Ⅱ)对ANAMMOX的短期和长期影响.短期作用下,Ni(Ⅱ)对ANAMMOX存在"低促高抑"作用.与不投加Ni(Ⅱ)对比,投加1 mg·L^-1 Ni(Ⅱ)时ANAMMOX的比厌氧氨氧化活性(SAA)提高了11.14%;投加100 mg·L^-1 Ni(Ⅱ)时SAA降低了49.55%,Ni(Ⅱ)的半抑制浓度IC₅₀为83.86 mg·L^-1.而Ni(Ⅱ)对ANAMMOX的长期抑制阈值为15 mg·L^-1.不投加Ni(Ⅱ)时,用Monod方程模拟ANAMMOX动力学,得到q_max0(以TN/VSS计)和K_S0分别为12.25 mg·(g·h)^-1和405.36 mg·L^-1;投加50 mg·L^-1 Ni(Ⅱ)时,用修正...     

基于生物膜序批式反应器工艺的城市污水磷酸盐富集实验研究

基于生物膜序批式反应器（BSBR）工艺,对模拟城市污水中的磷酸盐进行高效去除、回收.实验在探究不同蓄磷量和碳源对反应器效能、磷回收效率影响的基础上,进一步分析了两者的共同作用对厌氧释磷速率和释磷量的影响.结果表明,在反应器低碳源投加(仅厌氧投加200mg·L^-1)和低磷进水(10 mg·L^-1)工况下,磷回收液浓度随着蓄磷量增加而增大,磷回收液浓度最高可达到225.5 mg·L^-1,蓄磷量可达159.6mg·g^-1;同时探究了磷回收液浓度与平均磷回收效率间的关系,在以（6±1）d为回收周期的循环下,磷富集液浓度达到（106.6±10）mg·L^-1,此时平均磷回收效率为78.62%±2.3%;而且提高3.6倍蓄磷量可提高1.9倍释磷量,较之4倍碳源投加量时的1.79倍释磷量更为高效.因此,本反应器能基于更低碳源投加量获取高浓度磷回收液,从而为未来废水处理厂中磷的回收提供新的方向.     

聚合氯化铝(PACl)混凝絮体的破碎与恢复

通过烧杯实验以及在线粒度监测考察了聚合氯化铝（PACl）混凝所生成絮体的破碎以及随后絮体的恢复情况.结果发现,絮体的破碎以及恢复情况因混凝区域的不同而呈现不同的规律.在稳定区,絮体的强度较大,不易破碎,且破碎后的絮体可进一步增长,其恢复因子高达259%;在电中和混凝区,絮体的强度最小,易于破碎,但破碎后可完全恢复;在再稳区和卷扫混凝区,絮体的强度较大,不易破碎,但破碎后不能完全恢复,其中后者的恢复因子仅为18.6％.再搅拌强度越大,对絮体的破碎及恢复程度的影响越大.对于卷扫混凝,经再搅拌破碎后而得到部分恢复的絮体,相对于未经再搅拌的絮体而言,其絮体层与水体间界面的沉降高度及平均沉降速率均较低,且在絮凝沉降区和区域沉降区,该絮体界面的瞬时沉降速率在同一絮体浓度下均较低,但在压缩沉降区,二者的瞬时沉降速率相同.     

腐殖酸-重金属对ANAMMOX菌脱氮性能的影响及其动力学分析

通过批次实验研究了两种典型重金属离子[Cu（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）]与腐殖酸对厌氧氨氧化（ANAMMOX）脱氮效果（SAA）的影响并进行了动力学模型分析,同时探讨了腐殖酸-重金属对ANAMMOX脱氮的影响.结果表明,在投加ρ[Cu（Ⅱ）]和ρ[Ni（Ⅱ）]均为3mg·L^-1时,对ANAMMOX有促进作用,SAA分别提高了8.64%和7.78%;当ρ[Cu（Ⅱ）]和ρ[Ni（Ⅱ）]分别为20mg·L^-1和5mg·L^-1时则对ANAMMOX有抑制作用,抑制效果随重金属离子浓度增加而越发显著,指数拟合表明Cu（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）对ANAMMOX的IC50分别为29.67mg·L^-1和28.75mg·L^-1.在投加ρ（腐殖酸）为1mg·L^-1时SAA提高了7.37%, 40mg·L^-1时抑制率即达到36.80%,线性拟合表明腐殖酸对ANAMMOX菌的IC50为58.36mg·L^-1.修正的Michaelis-Menten模型能较...     

混凝控制条件的正交优化研究

混凝处理法是一种重要的污水处理技术,控制条件很多,包括混凝剂的种类、混凝剂的投加量、搅拌时间、沉降时间、水温、pH值等。以生活污水为例,利用正交实验法对污水混凝处理的最佳实验条件进行了研究,结果表明混凝剂的投加量是影响混凝效果的最重要因素,当混凝剂硫酸铝的投加量为0.4 mg/L,搅拌强度为250 r/min,反应时间为25 min,沉降时间为40 min时对生活污水的处理效果最好,此时浊度和CODcr的平均去除率分别达到了83.397%和80.0%。     

强化混凝与优化混凝:必要性、研究进展和发展方向

混凝是一个恒久的话题,一个引人人胜的课题,一个亟待解决的难题.水质的急剧恶化与科学技术的日趋发展,对混凝研究提出了严峻的挑战,而同时也给研究以一定的发展机遇.在简略地回顾混凝研究历史的基础上,对水体颗粒物、无机高分子絮凝剂、混凝作用机理以及混凝工艺研究的进展进行了概括性介绍.重点论述了强化混凝/优化混凝的必要性与目标.并进一步对若干主要研究进展与发展方向加以评述.     

Hydrolysis of polyaluminum chloride prior to coagulation: Effects on coagulation behavior and implications for improving coagulation performance

The effects of polyaluminum chloride (PACl) hydrolysis prior to coagulation on both the coagulation zone and coagulation performance of a kaolin suspension were investigated by a novel jar test named the “reversed coagulation test”. The tests showed that PACl hydrolysis prior to coagulation decreased the performance of charge neutralization coagulation in the case of short-time slow mixing (10 min; G = 15 sec ?1 ) and increased the optimal dosage for charge neutralization and sweep coagulation. Moreover, the hydrolysis time had insignificant effects on the size and zeta potential of PACl precipitates and the residual turbidity of the raw water. However, PACl hydrolysis prior to coagulation and the size of PACl precipitates had a negligible effect on the performance of sweep coagulation.The results imply that, in practice, preparing a PACl solution with deionized water, rather than tap water or the outlet water from a wastewater treatment unit, can significantly save PACl consumption and improve the performance of charge neutralization coagulation,while preparing the PACl solution with tap or outlet water would not affect the performance of sweep coagulation. In addition, the optimal rapid mixing intensity appears to be deter-mined by a balance between the degree of coagulant hydrolysis before contacting the primary particles and the average size of flocs in the rapid mixing period. These results provide new insights into the role of PACl hydrolysis and will be useful for improving coagulation efficiency.     

木质素混凝作用分析

木质素能发生混凝作用的前提是克服其溶液状态下自身胶体结构中溶剂化外壳的束缚作用,即要求水样pH≤4;随后,由于其网状结构具有的强大吸附作用和网捕作用,木质素分子间以及木质素分子与悬浮或胶体粒子间相互搭结、形成坚实絮体沉出,对高岭土悬浊液浊度起到有效的澄清作用。试验表明,具有良好网孔结构的木质素的混凝性能更佳。     

Removal of nanoparticles by coagulation

<正>Nanoparticles(NPs)from anthropogenic sources have applications in several commercial products,including cosmetics,pharmaceuticals,and materials.There is evidence that during their usage and disposal,engineered nanoparticles can and will be released into wastewater(Gottschalk et al.,2013;Pasricha et al.,2012;Westerhoff et al.,2013;Zheng et al.,2015).If water and wastewater treatment plants are inefficient or incapable of removing NPs from water,NPs will be released with the treated effluent,entering drinking water sources and natural aquatic environments,increasing exposure for plants,microorganisms,     

Investigating the coagulation of non-proteinaceous algal organic matter: Optimizing coagulation performance and identification of removal mechanisms

The removal of algal organic matter(AOM) is a growing concern for the water treatment industry worldwide. The current study investigates coagulation of non-proteinaceous AOM(AOM after protein separation), which has been minimally explored compared with proteinaceous fractions. Jar tests with either aluminum sulphate(alum) or polyaluminium chloride(PACl) were performed at doses of 0.2–3.0 mg Al per 1 mg of dissolved organic carbon in the p H range 3.0–10.5. Additionally, non-proteinaceous matter was characterized in terms of charge, molecular weight and carbohydrate content to assess the treatability of its different fractions. Results showed that only up to 25% of non-proteinaceous AOM can be removed by coagulation under optimized conditions. The optimal coagulation p H(6.6–8.0 for alum and 7.5–9.0 for PACl) and low surface charge of the removed fraction indicated that the prevailing coagulation mechanism was adsorption of non-proteinaceous matter onto aluminum hydroxide precipitates. The lowest residual Al concentrations were achieved in very narrow p H ranges, especially in the case of PACl. High-molecular weight saccharidelike organics were amenable to coagulation compared to low-molecular weight( 3 k Da)substances. Their high content in non-proteinaceous matter(about 67%) was the reason for its low removal. Comparison with our previous studies implies that proteinaceous and nonproteinaceous matter is coagulated under different conditions due to the employment of diverse coagulation mechanisms. The study suggests that further research should focus on the removal of low-molecular weight AOM, reluctant to coagulate, with other treatment processes to minimize its detrimental effect on water safety.     

优化混凝工艺及操作规范的研究与进展

水质的急剧恶化、科学技术的迅速发展与日趋严格的水质标准,对传统混凝工艺提出了严峻的挑战,同时也赋予其新的发展机遇.基于水源微污染现状和消毒副产物控制及安全供水的目标,针对性地提出优化混凝工艺及其操作规范成为目前推动水工业发展的重点所在.本文从评估体系、混凝剂优化、混凝过程优化、絮体结构形成优化以及系统优化控制等角度对优化混凝技术加以综合介绍,并进一步对若干主要研究进展与发展方向加以评述,以推动优化混凝工艺及操作规范的建立与发展.     

水解──好氧混凝工艺处理啤酒厂废水

本文报道了用上升流厌氧污泥床（水解）和二段生物接触氧化池对啤酒厂废水进行的生化处理中试。当上升流厌氧污泥床进水CODer浓度为2000mg／L，经水解─好氧工艺处理后，第二段生物接触氧化池出水CODcr浓度为220．5mg／L，进一步经混凝沉淀处理后，出水CODcr达80．2mg／L。     

混凝预处理大豆蛋白废水实验研究

大豆蛋白废水是一种较难处理的高浓度有机废水,为降低后续生物处理单元的负荷,本研究选取多种混凝剂,如硫酸铝、氯化铁、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、四氯化钛和造纸污泥絮凝剂(PSF)等,采用混凝工艺对其进行了预处理,并对处理效果进行了对比,同时应用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)、聚丙烯酰胺(PAM)和浒苔等做助凝剂分析了预处理效果.结果表明,PAC为混凝剂,PAM为助凝剂,投加量分别为0.3g/L和10mg/L时,既能取得较好的混凝预处理效果,也较符合实际应用要求.