Coagulation of micro-polluted Pearl River water with IPF-PACIs

Water samples collected from early March 2001 to the end of April 2002 at the branch of Pearl River around the Guangzhou City were analyzed for its micro-polluted characteristics. The coagulation behavior of polyaluminum chlorides(PACIs) was then examined focusing on the effect of primary water quality and speciation distribution. The results showed that PACIs exhibit better coagulation efficiency than alum in accordance with the different speciation.The turbidity removal property of PACIs is evidently better than alum at low dosage. While in neutral zone(about 6.5--7.5), the turbidity removal of PACIs decreases owing to the restabilization of particles at higher dosage. The organic matters in raw water exhibit marked influence on coagulation. In acidic zone, organic matters complex with polymer species and promote the formation of flocs. With an increase in pH, the complexation of organics with polymer species gradually decreases, and the removal of organics mainly depends on adsorption. The effect is evidently improved with the raise of B value.     

淀粉改性混凝剂复合硅酸盐对微污染水强化混凝性能研究

传统混凝工艺对微污染地表水净化效果有限,此外,近年来淀粉等天然高分子混凝剂由于绿色环保等特点而备受关注.本研究采用一种阳离子改性淀粉材料(淀粉-3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵,St-CTA)为混凝剂,分别与实验室自制的聚硅酸(PSA)及聚硅酸钛锌(PSTZ)进行复合强化混凝,应用于处理微污染水体.首先以高岭土-腐殖酸(HA)混合液为模拟水样,基于表观混凝性能、絮体特征及混凝后上清液ζ电位等,详细考察了强化混凝工艺的净水效果及混凝机制.结果表明,St-CTA分别复合两种不同硅酸盐的强化混凝工艺均对模拟水样具有良好的净水效果;St-CTA与PSTZ复合优于其与PSA组合工艺的混凝性能,且St-CTA/PSTZ复合工艺能缓解St-CTA过量引起的再稳定效应,具有较宽的有效混凝范围.St-CTA通过电中和作用与污染物结合,可有效压缩表面双电层;而带正电性的PSTZ,相比于负电性的 PSA,不仅具有粘结架桥强化效应,还具有电中和作用,且与HA可形成Zn-HA复合物,实现高效净水效果.除模拟水样外,还考察了两种强化混凝工艺对实际微污染地表水的混凝效果,其均表现出良好的混凝性能,有效弥补单一混凝剂对有机微污染水体混凝效率较低的不足,进一步证实了该强化混凝工艺的有效性.此外,与处理模拟水样效果一致,St-CTA复合PSTZ的净化效果更佳,但PSA具有更低的应用成本.本研究提供了一种绿色环保的强化混凝工艺,可有效净化微污染水体,具有良好的应用前景.     

强化混凝消除微污染水中有机氯的研究

以聚合氯化铝和聚合硫酸铁为絮凝剂,采用强化混凝的处理方法,对微污染水中有机氯(OCPS)的消除进行了研究,考察了混凝剂投加量、pH值、原水浊度、温度和凹凸棒土助凝剂等因素对OCPS消除效果的影响.结果表明,pH值在5~6,PAC投加量为14mg/L时,OCPS及浊度的去除率分别达到57.03%~74.83%和98.18%;OCPS和浊度的去除率随原水浊度的增加而增加;低温有利于OCPS去除;活性炭和改性凹凸棒土作为助凝剂对OCPs的去处率有不同程度地提高,分别投加5mg/L改性凹凸棒土和活性炭,OCPS去除率分别达到47.4%~78.2%和22.8%~79.5%,低投加量下改性凹凸棒优于活性炭;混凝对DDT去除好于HCHs;PFS去除OCPS的效果好于PAC.     

强化混凝去除微污染饮用原水中的As(III)

以聚合硫酸铁和聚合氯化铝为混凝剂,采用强化混凝的处理方法,对微污染饮用水原水中微量砷的去除进行了研究.考察了pH值、氧化剂用量、混凝剂投加量、砷初始浓度和原水浊度等因素对砷去除的影响.结果表明,聚合硫酸铁除砷效果好于聚合氯化铝;在pH值为6~8,微污染原水砷浓度为0.1mg/L,聚合硫酸铁投加量为0.078mmol/L时,可使滤后水中砷浓度低于0.01mg/L.     

典型北方高碱度微污染水体强化混凝的示范研究

以高碱度、受有机物污染的典型北方水体为例,探索适宜的强化混凝技术.在水质调查的基础上,提出适合水质特征的强化混凝目标.研究了高碱度水体强化混凝技术方法.研究表明,可以通过3条技术途径提高水体中有机物的去除效率.其一在混凝前优化pH,促进絮凝剂水解形成中聚体,AlCl3在pH 6左右,FeCl3在pH 5左右时,有机物去除率可以提高一倍左右;其二是强化沉淀软化;其三是絮凝剂优化.结合我国实际情况,通过对传统絮凝剂进行改性,研制出了适合我国北方水质特征的高效絮凝剂,能较传统絮凝剂将有机物去除率提高30%以上.     

有机微污染水磁混凝处理试验研究

实验以取自浙江湖州有机微污染水作为研究对象,研究了PAC,PFS,PAFC,KAl(SO4)2及FeCl3等常用混凝剂对该有机微污染水的CODMn的去除效果,结果表明PAC为处理该有机微污染水的最佳混凝剂,最佳投加量为30 mg/L。同时还研究了加载磁粉对有机微污染水混凝处理效果的影响,结果表明加载磁粉粒径为45μm,投加量为30 mg/L时,同一原水的CODMn去除率从常规混凝的39.3%提高到45.6%,且加载磁粉后大大缩短了混凝沉淀时间,符合微污染水源的应急处理要求,最佳投放顺序为：“磁粉+PAC+PAM”。     

改性凹凸棒土及粉末活性炭助凝聚硅硫酸铝消除微污染水中有机氯

以硅酸钠和硫酸铝为原料制备了聚硅硫酸铝絮凝剂(PASS),采用强化混凝的处理方法,对微污染水中有机氯(OCPs)的消除进行了研究.同时,考察了混凝剂投加量、pH值、原水浊度、粉末活性炭和改性凹凸棒土助凝剂等因素对OCPs消除效果的影响.结果表明:PASS投加量为5 mg·L-1时,OCPs的去除率可以达到57%~87%,浊度去除率可以达到99.1%,其效果好于聚合氯化铝(PAC);PASS混凝处理OCPs的最佳pH值范围是6~7;OCPs的去除与浊度的去除具有显著相关性,原水浊度的大小会影响OCPs的去除,低浊条件下OCPs和浊度的去除率明显低于中浊和高浊条件;粉末活性炭和改性凹凸棒土作为助凝剂与PASS复配均可显著提高OCPs的去除率,分别达到78%~100%和72%~95%.相较而言,凹凸棒土储量丰富,廉价易得,因此,以改性凹凸棒土替代粉末活性炭更有优势.     

微污染饮用水源水潜流人工湿地预处理的效能研究

以济南玉清湖水库为例,采用水平潜流人工湿地系统对沉砂后的微污染黄河水进行了预处理试验,考察了湿地系统对污染物的去除效率及其变化趋势.同时,根据实验数据,构建了潜流人工湿地系统COD、TN、TP的一级动力学模拟方程.结果表明,水平潜流人工湿地系统对COD、TP、TN和NH4+-N的平均去除率分别为49.89%、50.44%、53.41%和48.45%;人工湿地对污染物的处理是物理、化学和生物及其协同作用的过程.人工湿地沿程及不同高度污染物浓度变化试验结果表明,人工湿地系统对污染物的降解沿人工湿地水流方向逐渐降低,污染物主要在人工湿地床体前部被去除,潜流人工湿地床体上部对污染物的去除效果更好.     

不同混凝剂对流溪河水源水中藻类去除的对比

对夏秋季节广州流溪河下游含藻水源水进行了混凝沉淀试验处理,研究了硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁等不同混凝剂及其投加量对藻类和浊度的去除效果,考察了pH值、温度对不同混凝剂去浊率和除藻率的影响,并用zeta电位及显微拍照分析方法,分别对混凝剂的静电中和能力与絮凝体的形态结构进行了初步的研究表征.结果表明,对于pH值为6~8、水温315℃、藻类和浊度分别为 1.14×107~4.10×107个/L和27~38NTU的水源水,硫酸铝的混凝效果最好,当其投加量为3.0mg/L时,其除藻率和去浊率可分别达到80%和89%,其他混凝剂混凝效果的优劣顺序依次为:聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁;而对冬季的低温水源水,采用聚合硫酸铝或聚合氯化铝铁时,除藻和去浊效果较好.     

GAC-石英砂生物过滤处理微污染源水的特性

通过试验探讨了颗粒活性炭(GAC)-石英砂生物过滤对湘江微污染源水的处理特性.结果表明,生物过滤具有良好的去浊特性,浊度的去除是传统吸附截留和生物吸附共同作用的结果;生物过滤可有效去除微污染源水中的有机物、NH₄⁺-N、Fe和Mn,提高饮用水生物稳定性;生物过滤对于分子量小于1000和分子量在3000～6000之间的有机物有较好的去除效果.     

微污染水源水中有机物的分布特征及微滤膜对其的影响作用

本试验是在微污染水源水中有机物分布调查的基础上,采用聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜(MF)过滤微污染地表水,考察微滤膜对天然水中有机物的影响作用.试验结果表明,黄浦江微污染水源水中的有机物分子质量主要集中在3~5 k Da和0.2 k Da附近,且疏水性有机物和亲水性有机物所占的比例相当.有机物季节性分布特征明显,冬季溶解性有机碳(DOC)的值偏高,而UV254和比紫外吸光度值(SUVA)则在夏季偏高.黄浦江原水经微滤膜过滤后,有机物构成发生明显变化,膜出水中的亲水性有机物的比例增加,而疏水性有机物的比例降低,DOC和UV254的平均去除率分别为17.73%和15.75%.黄浦江原水及经0.45μm滤膜过滤以去除悬浮物的黄浦江原水分别进行微滤膜过滤,膜比通量的对比发现,在较短时间内两者的膜比通量下降都很明显,而后膜比通量都趋于平缓,变化趋势及结果基本一致,可见,黄浦江水中造成膜通量下降的物质并不是悬浮物,而是溶解性的有机物质.     

不同河道型微污染水源预处理工程水质净化效能及水质稳定性评价

为探究兼备水质净化及应急蓄水功能的两种不同微污染饮用水源预处理工程夏季高温期水质净化效果及浮游植物水华爆发风险,于2019年高温期（7—8月）对盐龙湖工程（由预处理单元、人工湿地净化单元及深度净化单元构成）和通榆河工程（由生物接触氧化池,高密度沉淀池及蓄水库构成）各处理单元出水水质及浮游植物群落进行监测分析.结果表明：①夏季蟒蛇河及通榆河水质较差,主要表现为浊度、营养盐和有机物浓度高,DO含量低.两种预处理工程都具有较高的除浊、降低营养盐和提升DO效率,其中,通榆河工程中分别高达89.01%、95.13%和227.00%,净化效能优于盐龙湖工程（分别高达50.55%、38.33%和144.00%）;②夏季高温期间,盐龙湖工程及通榆河工程蓄水单元总浮游植物及蓝藻细胞密度分别为1.71×10⁶ ind·L^-1和1.28×10⁶ ind·L^-1,2.23×10⁶ ind·L^-1和0.96×10⁶ cells·L^-1.两预处理工程蓄水单元藻类构成都以蓝藻为主,其中通榆河蓄水单元藻细胞密度较高,盐龙湖蓄水单元蓝藻细胞密度所占比例较高,结合蓄水单元水质变化（浊度降低,水下光照强度的增加）,两预处理工程蓄水单元仍都具有蓝藻水华的风险;③两种预处理工程中都划分出17个FG和6个MBFG.盐龙湖工程中优势FG为：B、D、P、TC、J、Lo、W1和W2;优势MBFG为：GroupⅢ、GroupⅣ、GroupⅤ、GroupⅥ和GroupⅦ;通榆河工程中优势FG为：B、D、P、Lo、M和W1;优势MBFG为：GroupⅣ、GroupⅤ、GroupⅥ和GroupⅦ.两种功能群都能很好地响应预处理工程中水环境的变化,而MBFG的生境响应性更强,影响优势MBFG的主要环境因子为浊度、电导率、营养盐和COD_Mn.因此,在夏季高温期,需优化预处理工程的工艺与运行,调控关键环境因子,以期能够控制浮游植物大量繁殖和维持水质稳定.     

典型南方水强化混凝有机物分级处理研究

采用强化常规工艺,对有效去除水体有机物,降低DBP前驱物进行了系统研究.通过烧杯试验和现场试验(中试和生产性试验)对强化混凝和使用PAM作助凝剂进行了对比;着重利用吸附树脂DAX-8的选择性吸附作用,测定了原水、沉后水的有机物分离分级组成状况.发现强化混凝和助凝强化对亲水性致UV₂₅₄物质有较好地处理效果,去除率可达90%以上;现场条件下强化混凝对疏水碱性物和疏水酸性物有较好的处理能力,相应去除率分别为66%和35%;助凝强化对亲水性有机物效果较好,相应去除率为45%左右;但二者总体去除TOC效果相当.     

混凝对膜污染的防止作用

研究了混凝改善膜通量和防止膜污染的效果 .结果表明 :直接过滤原水的情况下 ,反冲洗后的膜通量恢复仅为初始通量的40% ;而投加了混凝剂 4mg/L和10mg/L(以Al计 )后 ,反冲洗后的通量得到了完全的恢复 .混凝防止膜污染取决于过滤过程在膜表面形成的滤饼层的性能 .在过滤混凝液的情况下 ,混凝能在膜表面形成滤饼层 ,从而有效地防止膜污染 ,而过滤上清液的情况下 ,无法为混凝去除的中性亲水性的有机物沉积在膜表面 ,造成膜污染 .     

生物电耦合对活性炭-超滤工艺处理地表微污染水的影响机理研究

利用生物电化学系统处理地表水时，弱电压不但会刺激电活性菌的呼吸作用，而且会引起氧化胁迫导致胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substance，EPS）过量分泌.为确认在地表水处理中弱电压对膜污染和净水效率的影响，本研究设置了外加1.0 V直流电压（记为"BES系统"）和无外加电压（记为"CK系统"）的两组平行对照生物活性炭-超滤系统.经过50 d的运行，BES系统（36.1 kPa）相比CK系统（19.1 kPa）跨膜压差（Trans Membrane Pressure，TMP）增加更为显著，膜污染更严重.电路电流、电极电势和循环伏安（Cyclic Voltammetry，CV）曲线显示，随着装置运行，两系统生物膜逐渐稳定，并且产生具有氧化还原活性的EPS导致阳极电容增加.相比之下，BES系统产生了更多EPS，具有更高的阳极电容.水质指标显示，BES系统中比紫外吸光度（Specific Ultraviolet Absorbance，SUVA）、NH₄⁺-N和PO₄^3--P的去除增强但总有机碳（Total Organic Carbon，TOC）去除减弱；三维荧光光谱（Excitation-Emission-Matrix，EEM）和尺寸排阻色谱（Size Exclusion Chromatography，SEC）分析结果表明，BES系统膜池中产生了更多的生物聚合物，但腐殖质类有机物明显减少.活性炭表面EPS含量和腺嘌呤核苷三磷酸（Adenosine Triphosphate，ATP）含量的测试结果证实，弱电压刺激了生物膜的生长，同时增加了氧化还原活性EPS的含量.对膜表面累积多糖、蛋白质含量的测试分析进一步揭示了多糖类大分子生物聚合物在膜表面的累积是导致严重膜污染的直接原因.研究可为生物电化学系统在微污染水处理的研究和应用提供新的见解.     

Removal of bentazone from micro-polluted water using MIEX resin: Kinetics, equilibrium, and mechanism

The contamination of surface and ground water by bentazone has attracted increasing global concern in recent years. We conducted a detailed investigation using MIEX resin to eliminate bentazone from waters. Batch experiments were carried out to evaluate the e ect of process parameters, such as retention time, resin amount, and initial pesticide concentration, on removal e ciency of bentazone. Results showed the sorption process was fast and bentazone could be e ciently removed in 30 minutes. The kinetic process of bentazone sorption on MIEX resin was well described by pseudo second-order model and intraparticle di usion was the rate controlling step. The MIEX resin possessed the highest sorption capacity of 0.2656 mmol/mL for bentazone according to Langmuir fitting. Bentazone is a hydrophobic ionizable organic compound, and both ionic charge and hydrophobic aromatic structure governed the sorption characteristics on MIEX resin. The di erent removal e ciencies of ionic and non-ionic pesticides, combined with the charge balance equations of bentazone, SO4 2??, NO3?? and Cl??, indicated that removal of bentazone using MIEX resin occurred primarily via ion exchange.     

活化沸石曝气生物滤池预处理微污染源水的研究

采用上流式活化沸石滤料曝气生物滤池(AZBAF)对杭州市某微污染地表源水进行生物预处理.结果表明,活化沸石的高效吸附作用可使AZBAF通过自然挂膜实现快速启动.在水力负荷1.2m/h,气水比为(3~1):1条件下,AZBAF对TOC和CODMn的去除率分别为40%~60%和10%~27%,尤其对小分子量(MW<1kDa)有机物具有良好的降解作用.同时系统对NH3-N的去除率保持在90%以上.污染物的去除主要发生在滤池30cm以下部分,这与其中微生物的数量和活性分布规律一致.暂时停运(5~10d和35d)对生物过滤影响较小,系统重启后可在6~8h和24h内基本恢复至原有处理水平.     

聚丙烯酰胺与聚合氯化铝联合投加净化微污染水源水的试验研究

强化混凝是去除水中消毒副产物的最佳方法之一。文章针对强化混凝技术,从净化微污染水源水的角度出发,通过混凝搅拌试验,评价了联合投加聚丙烯酰胺与聚合氯化铝对原水中有机物的去除效果,考察了混凝剂投加量、投加方式等对去除效果的影响。结果表明,联合投加助凝剂和混凝剂有利于水中CODMn及浊度的去除,且可以节省药剂用量,具有进一步试验和推广的价值。     

西江水的强化混凝试验研究

通过对西江水的强化混凝试验,比较不同混凝剂对西江水的混凝效果,优化混凝给水工艺参数,达到提高混凝效率、减少混凝成本和提高供水出水水质的目的。     

微污染水源中溶解性有机氮组成规律及其水处理特性

以上海市黄浦江和青草沙长江原水为对象,研究了两大水源水中溶解性有机氮(DON)的含量变化、分子组成特征及其在常规净水工艺中的去除效果,并对DON与常规水处理指标间的相关性进行了分析.结果表明:两种原水以DOC、DON和UV254表征的有机物含量均以小分子量(<5kDa)和亲水性有机物为主;微污染黄浦江原水中同时存在外源性及内源性污染,而青草沙长江原水中内源性污染占主导地位;饮用水常规净水处理工艺对黄浦江原水中DON的去除率为40%,优于长江原水DON的去除率16.7%;黄浦江和长江原水DON浓度与DOC和UV254相关性良好,其相关系数分别为0.59,0.52和0.74,0.51;鉴于常规处理对DON去除效果有限,而DON是导致强三致特性含氮消毒副产物(N-DBPs)的总前体物,因此水厂应通过强化常规、深度处理等手段改善DON在净水工艺中的去除效果.