混凝工艺水力条件的优化与絮体尺寸特性的研究

制造更优的混合和絮凝设备,其核心技术在于设备所提供的水力条件是否更加有利于絮体的形成、是否更加有利于水质处理效果的提高。以成都市府南河水为原水,在不同的快搅强度和不同的快搅时间下进行混凝杯罐实验,混凝剂为硫酸铝、氯化铁,采用激光粒度仪Mastersizer 2000测量絮体平均粒径随时间的变化过程,以去除浊度为目标,分析最优水力条件。实验得到如下结论:(1)快搅强度对氯化铁混凝剂水质处理效果有着明显的影响,快搅时间对硫酸铝和氯化铁混凝剂水质处理效果均有明显影响;(2)以浊度为去除目标,对于硫酸铝通过实验确定快速搅拌强度为250 r/min时,快速搅拌时间为60 s时,水质处理效果最好;(3)以浊度为去除目标,对于氯化铁确定快速搅拌强度为300 r/min时,快速搅拌时间为60 s时,水质处理效果最好。     

应用加载磁混凝处理微污染河水

实验对比考察了常规混凝和加载磁混凝工艺对微污染河水中COD、浊度和TP等污染物的去除效果,系统研究了混凝剂用量、磁种加载量、搅拌条件和药剂投加顺序等因素对加载磁混凝效果的影响。实验结果表明,加载磁种后沉淀颗粒的体积平均粒径为从常规混凝工艺的50.1μm显著增加到68.6μm;污染物去除效果明显优于常规混凝工艺,尤其对浊度和总磷的去除效果得到了显著的提升;在实验最优条件下COD、浊度和TP的去除率分别达到54.17%、99.28%和75.82%;并且加载磁种后可减少50%以上的混凝剂投加量,同时大大缩短沉淀时间。     

无定型水合氧化锰应用于原水混凝处理的研究

以制备的无定型水合氧化锰对实验室配水进行了混凝试验研究,探讨了其在给水处理中应用的可行性;采用多种分析测试技术从粒子的化学组成、比表面积、界面官能团特征、粒子的物相等方面对该水合氧化锰粒子进行了表征.研究表明:该水合氧化锰粒子具有丰富的羟基化表面,比表面积为219.0411 m2/g,是一种无定型水合物,表现了优良的吸附污染物的界面特性;低投量(2 mg)的该水合氧化锰对于实验室配水具有优良的混凝性能,特别适用于高浊度原水的混凝处理.     

改性沸石去除微污染原水中的铊(Tl)

随着有色金属工业的发展,地表水的铊(Tl)污染问题已经对饮用水卫生安全构成严重威胁.在改性的基础上,采用实验室小试方法对"沸石吸附-混凝沉淀"工艺除Tl可行性及主要影响因素进行了研究。红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)结果表明,经壳聚糖改性后的沸石表面孔道增多,比表面积增大,有利于其吸附交换能力的提高.延长吸附时间和增加投加量,有利于去除效果的改善。对于Tl浓度不超过0.25μg/L的微污染原水,采用预先吸附10 min后进行混凝沉淀处理,可满足标准限值要求。改性沸石的吸附速度明显快于天然沸石。相对于单纯的混凝沉淀工艺而言,p H对"沸石吸附-混凝沉淀"工艺的影响更大。沸石除Tl最佳p H范围为8~9.5。综合考虑除Tl效果和对混凝沉淀的影响,改性沸石投加量宜控制在100~300 mg/L范围内。投加沸石对混凝除浊影响不大,低投加量下可以提高TOC去除率。     

轻质滤料生物滤池对微污染原水的中试研究

以微污染东江水作为实验原水进行了对轻质滤料生物滤池对主要污染物的处理效果、反冲洗对处理效果的影响以及能耗等方面的中试研究。结果表明,轻质滤料生物滤池工艺可以明显地改善原水水质。对于本实验原水而言,轻质滤料生物滤池对浊度、CODMn和氨氮的平均去除率分别为43%、28%和76%。反冲洗对CODMn的去除效果影响较大,反冲后1 h去除率约为7%,大致需要12 h恢复至反冲前水平的25%;对氨氮的去除效果影响较小,约4 h就能恢复至反冲前水平。同时,由于轻质滤料生物滤池特殊的滤料和反冲洗方式,能耗较小,运行管理简单。     

混凝-超滤短流程工艺处理北方水库原水

采用混凝-超滤膜短流程工艺对大伙房水库原水进行处理,考察其除污染性能和膜污染情况,并对该短流程工艺参数进行优化。结果表明,当利用超滤膜直接过滤原水时,膜污染较重,并且对污染物质的去除率较低;而采用混凝．超滤短流程工艺时,膜污染得到一定程度上的缓解;当絮凝剂投加量为7mg／L、膜清洗周期为30min时,对浊度、CODMn和UV254的去除率分别为95．61％、40．42％和37．12％,出水水质能够满足生活饮用水卫生标准。     

混凝-超滤短流程工艺处理北方水库原水简

采用混凝-超滤膜短流程工艺对大伙房水库原水进行处理,考察其除污染性能和膜污染情况,并对该短流程工艺参数进行优化。结果表明,当利用超滤膜直接过滤原水时,膜污染较重,并且对污染物质的去除率较低;而采用混凝-超滤短流程工艺时,膜污染得到一定程度上的缓解;当絮凝剂投加量为7 mg/L、膜清洗周期为30 min时,对浊度、COD_Mn和UV₂₅₄的去除率分别为95.61%、40.42%和37.12%,出水水质能够满足生活饮用水卫生标准。     

絮体性状实时图像检测系统的开发与应用

概述了水处理絮体性状(包括絮体粒度、分形维数及表观强度)在线图像检测系统的开发,结合实验室条件下的混凝实验考查了该实时图像检测系统的应用情况.结果表明,利用该图像检测系统获取的数据符合一般混凝实验的结果,且对混凝慢速搅拌时间、原水浊度及混凝剂投加量有不同程度的敏感性.在进一步研究的基础上,该图像检测系统可在水处理混凝过程的自动控制中加以应用.     

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。     

贫营养生物膜系统脱氮效果及影响因素实验研究

为了有效解决饮用水源氮源污染问题,采用贫营养生物菌剂对新型悬浮填料进行人工强化挂膜,在无需外加碳源及模拟原位条件下考察贫营养生物膜系统对微污染原水的脱氮效果及其影响因素。研究表明:在水温为25℃左右,溶解氧浓度为4 mg/L左右,水源水质为NH4+-N0.140 mg/L,NO2--N0.005 mg/L,NO3--N1.096 mg/L,TN1.450 mg/L,CODMn4.810 mg/L的条件下,该系统运行22 d后对原水硝氮及总氮具有较明显的去除效果,去除率范围分别为43%～75%和49%～76%,运行期间氨氮浓度基本保持在0.1 mg/L以下,系统稳定运行时的脱氮效果可满足地表水环境Ⅲ类水体的质量标准要求。另外,通过考察水温、填料填充率、C/N比等因素对贫营养生物膜系统脱氮效果的影响作用,说明在不同时期和不同环境条件下该系统对微污染水体的脱氮效果具有一定差异。     

响应面法优化克浅十油田废水的混凝沉淀工艺

以克浅十污水处理站原水为研究对象,采用混凝沉淀工艺,探讨优选出的复配混凝剂投加量、助凝剂投加量及静置时间对原水中浊度和总铁去除效果的影响.应用Box-Behnken中心组合实验和响应面分析法,建立混凝剂对处理原水的二次多项式数学模型,确定了混凝沉淀去除原水浊度和总铁的优化工艺参数分别为:复配混凝剂投加量为152.15 mg/L、143.84 mg/L,助凝剂投加量为4.14 mg/L、4.32 mg/L,静置时间为11.77 min、11.22 min.在此工艺条件下回归方程得到的浊度和总铁的去除率预测值与实验值接近,且拟合性良好,误差介于3％～5％之间.通过均值内插法,对比浊度和总铁的多元二次回归方程,推导得出的2组最佳工艺条件均能满足浊度和总铁的去除要求.     

铁氧体强化低温低浊水的处理效果

在低温低浊水(T<10℃,浊度<40 NTU)处理中,采用常规处理流程难以达到理想效果。实验采用铁氧体(Fe3O4)配合聚合氯化铝(PAC)进行低温低浊水的实验研究。通过混凝沉淀烧杯实验,比较两者投加量对其处理效果的影响,实验结果表明PAC为30 mg/L,Fe3O4为0.004 mg时为最佳投药量。采用混凝沉淀过滤的常规处理工艺,并保证适当的混凝搅拌强度。     

优化混凝处理低温低浊黄河水及对余铝的控制

考察了4种混凝剂,高效聚合氯化铝（HPAC）,聚合氯化铝（PACl）,硫酸铝（Al2（SO4）3）,混合PACl和氯化铁（FeCl3）,对低温低浊黄河原水的混凝效果与沉后水残留铝含量的关系。结果表明,当采用Al2（SO4）3或PACl做混凝剂时,在取得较好浊度去除的投药量下,水中余铝浓度会超过国家标准（0．2131g／L）。而采用HPAC或FeCl3和PACl复配药剂,在取得与Al2（SO4）3或PACl类似的浊度去除效果的同时,也能较好地控制水中的余铝含量。当HPAC投加量为21mg／L时,沉后水浊度降至1．3NTU,残留铝含量为0．147mg／L。复配投加PACl 15mg／L和FeCl3 12mg／L后,沉后水浊度为1．18NTU,残留铝含量为0．074mg／L。PACl和氯化铁的复配比例需要精确的调控,否则容易导致出水余铁余铝含量增加。而HPAC投加量小于21mtg／L时出水余铝浓度均低于国家标准。因此,在这4种混凝剂中,就混凝效果及余铝控制而言,HPAC更适合充当低温低浊水源水的混凝处理药剂。     

新型混凝剂应用于中水处理的试验研究

围绕着中水回用过程中面临的若干关键问题,通过系统研究筛选高效混凝剂及优化混凝过程来提高污染物去除率,为中水回用提供经济合理的工艺途径.实验结果表明,与FeCl3相比,HPACS系列具有显著优越的除浊与除有机物性能.除磷性能则较为一致,可以达到90%以上的去除率.PFAC系列与FeCl3相比,除浊性能较差,取决于混凝剂中的有效成分的含量,但是具有较为优越的除有机物性能.HPAA系列具有显著优越的除浊和除有机物性能.HPFA与FeCl3系列相比,则具有较高的除磷效果,HPAA的除磷效果则相对较差.不同系列混凝剂具有不同的除浊、除有机物与除磷性能,需要结合分质供水的要求进行优化应用.     

氢氧化镁混凝性能及絮体特性

以氢氧化镁作为混凝剂,不同浊度高岭土水样为研究对象,运用iPDA在线监测技术对混凝过程絮体形成进行监测,探求了操作条件对絮体特性和混凝过程的影响;同时讨论了FI值和浊度去除的关系。结果表明,当浊度分别为5、10和20 NTU时,最佳投加量分别为21.6、14.4和3.6 mg/L;随着pH的升高,FI指数增大,同时混凝剂的最佳投加量也逐步减小;随着慢速搅拌转速的增大,絮体破碎过程明显,FI指数降低;当转速为60 r/min时,浊度去除率最高。     

Effect of pre-ozonation on optimized coagulation of a typical North-China source water

Although ozone is widely used as a pre-oxidant before coagulation in water treatment, the effect of pre-ozonation on optimized coagulation for removal of particle and natural organic matter (NOM) is still not fully understood. In this paper, pilot-scale investigation was conducted to examine the impact of pre-ozonation on coagulation for particle and NOM removal. Changes in the particle and NOM distributions were characterized by various methods, including laser light granularity system, particle counter, ultrafiltration, and resin absorbent fractionation. A novel composite flocculant–HPAC was compared with the traditional ferric chloride coagulant in terms of coagulation efficiency under the influence of pre-ozonation. Typical micro-polluted North China surface water was used for pilot coagulation tests. The results show that the effect of pre-ozonation on coagulation is associated with the dosage of ozone, coagulant type, and water contamination characteristics. For FeCl₃, pre-ozonation acts as a coagulation aid at low dosage (1.0 mg L⁻¹ O₃) for turbidity and UV₂₅₄ removal; while at higher dosage (2.0 mg L⁻¹ O₃), pre-ozonation is detrimental to UV₂₅₄ removal although it is still beneficial for turbidity removal. In the case of composite flocculant–HPAC, pre-ozonation demonstrates negligible influence on both turbidity and UV₂₅₄ removal. Ozone can simultaneously aggregate fine particles and break down large ones, making them more mineralized and easier to remove. NOM with intermediate molecular weight and hydrophobic neutral property increases at lower ozone dosage, favoring removal by coagulation. At higher ozone dosages, NOM becomes more hydrophilic and its molecular weight becomes smaller, decreasing NOM removal.