强化混凝-氧化处理含溴氰菊酯农药水库水

通过投加不同混凝剂、助凝剂和氧化剂,对含溴氰菊酯农药的某水库原水进行强化混凝-氧化处理,探讨了不同条件下对原水的处理效果.结果表明,当对水样仅作常规混凝处理时,聚合氯化铝(PAC)的处理效果优于其他混凝剂,最佳投加量为18 mg/L,最佳pH为9,最高去除率可达64.5%. 投加助凝剂可提高混凝效果,聚丙烯酰胺(PAM)助凝效果优于水玻璃.混凝后水样再用高锰酸钾(KMnO4)氧化处理,结果表明,在水样pH为5,KMnO4投加量为0.6 mg/L,氧化时间为25 min的条件下,溴氰菊酯去除率最高可达82.4%.     

响应曲面法优化强化混凝工艺处理微污染水

为进一步提高微污染水中氨氮、有机物去除效果,采用响应曲面法对强化混凝工艺处理微污染水的影响因素和去除效果进行研究,实验以混凝剂投加量、助凝剂投加量和助凝剂投加点为影响因素,浊度、氨氮和COD去除效果为响应值,利用Design-Expert软件对实验数据进行处理,得到二次响应曲面模型,各因素间的交互作用对响应值的影响以及优化水平值。模型优化结果显示,强化混凝处理微污染水的最佳工艺条件为：PAFC投加量17.80 mg·L-1,PAM投加量0.39 mg·L-1,PAM于快速搅拌结束投加,此时浊度、氨氮、COD的去除率分别为68.03%、10.92%和30.2%,最终通过模型的验证证明了响应曲面法用于优化强化混凝工艺处理微污染水的可行性和有效性。     

不同有机物对含藻水体混凝效果和絮体特性的影响

为了解不同有机物对含藻水体混凝过程的影响,以含铜绿微囊藻水体作为实验对象,考察牛血清蛋白(BSA)和腐殖酸(HA)2种有机物及其质量浓度对含藻水体浊度、藻类有机物的去除效果以及絮体形成、破碎、再絮凝的影响。结果表明,少量的BSA对混凝反应起促进作用,当BSA的投加量超过1 mg·L⁻¹转为抑制作用,因为投加量升高时,BSA抢占混凝剂活性位点,抑制混凝反应。HA不利于混凝反应的进行,因为HA中的官能团优先与混凝剂结合,从而导致混凝效果变差。提高混凝药剂投加量可缓解有机物质量浓度增加对混凝效果的影响。当BSA投加量为5 mg·L⁻¹,PACl投加量为0.06 mmol·L⁻¹时,能达到出水浊度小于1 NTU,藻细胞去除率大于90 %的混凝效果,HA添加量为5 mg·L⁻¹,PACl投加量为0.12 mmol·L⁻¹时,也能达到相同的混凝效果。混凝更容易去除分子质量较大的BSA和HA,而对小分子亲水性有机物的去处效果较差,如藻类有机物或HA中小分子有机物。少量的BSA和HA增加了混凝絮体的生成速率和初始粒径。本研究结果可为天然水体混凝除藻工艺优化运行提供参考。     

高锰酸盐复合药剂强化混凝改善再生水景观湖水质研究

实验通过投加助凝剂以强化混凝沉淀过程,从而达到去除再生水景观水中的藻类。以PAC为混凝剂,高锰酸盐复合药剂(PPC)为预氧化助凝剂,通过烧杯实验确定PPC、PAC同时投加,最佳投量分别为1 mg/L、60 mg/L。生产性实验中,机械加速澄清池强化混凝对TP、叶绿素、藻密度的去除率分别为54%、32.3%和35.4%,湖水中TP、TN逐渐降低分别由4.9 mg/L、23 mg/L降至0.72 mg/L、10.3 mg/L。PPC提高了混凝沉淀对藻类的去除效果,改善了再生水景观湖水质,降低水中氮磷营养盐的含量。     

可用于去除高盐废水中有机污染物的混凝-Fenton氧化联合工艺

以某环氧树脂生产厂产生的高盐有机废水为对象,对比研究了Fenton、Fenton-混凝、混凝-Fenton等工艺去除废水中有机污染物的效能。考察了Fenton反应中Fe2+、H2O2投加比、初始pH、反应时间以及混凝反应中混凝剂种类、投加量等参数对处理效果的影响。结果表明：Fenton工艺的最佳条件为亚铁和过氧化氢投加比1：20,投加量分别为25 mmol·L-1和500 mmol·L-1,初始pH 3,反应时间120 min,TOC去除率为62.50%;混凝工艺选择FeSO4混凝剂,投加量为300 mg·L-1,TOC去除率为23.78%;废水经过Fenton-无混凝剂混凝、Fenton-混凝剂混凝、混凝-一级Fenton氧化和混凝-二级Fenton氧化工艺处理,TOC去除率分别为68.32%、71.51%、80.69%和89.27%。     

MFPAC混凝沉淀-矿化垃圾吸附预处理垃圾渗滤液

采用化学还原法制备纳米四氧化三铁,与聚合氯化铝（PAC）制备MFPAC磁性混凝剂,利用混凝沉淀-矿化垃圾吸附预处理垃圾渗滤液,用单因素变量法确定实验的最佳运行参数。结果表明：MFPAC磁性混凝剂对COD和色度的去除效果优于单独投加混凝剂PAC,在纳米四氧化三铁与PAC的质量比为1：3、MFPAC的投加量为1.5 g·L-1、搅拌条件为转速为300 r·min-1下搅拌60 s、溶液pH值为7.5（垃圾渗滤液原水的pH值）、絮凝时间为30 min的最佳运行条件下,COD由5 810 mg·L-1降低到2 173 mg·L-1,色度由1 658倍降低到556倍,其COD去除率为62.6%,色度去除率为66.5%;利用矿化垃圾作为吸附剂处理MFPAC混凝处理后的出水,在矿化垃圾粒径小于2 mm、焙烧温度为700℃、吸附剂投加量为40 mg·L-1、pH值为9的最佳条件下,经过12 h的处理,COD和氨氮的去除率分别为56.7%和68.4%,最终出水的COD和氨氮的浓度分别为941 mg·L-1和343 mg·L-1;最终,MFPAC混凝沉淀-矿化垃圾吸附工艺对垃圾渗滤液COD、色度和氨氮的去除率分别为83.8%、78.5%和74.3%。     

加药量和水力搅拌速度对雨水混凝效果的影响

为降低分流制雨水中悬浮颗粒物及其他污染物浓度,减轻城市景观河道的水体富营养化程度,对取自泵站的雨水进行混凝沉淀工艺优化实验。以PAC为混凝剂,采用Zeta电位仪、激光粒度仪和iPDA在线监测技术对混凝过程进行监测,考察了混凝剂投加量和水力搅拌速度对絮体形成和分流制雨水处理效果的影响,结果表明,混凝剂投加量和混合水力搅拌速度直接影响絮体Zeta电位和聚沉特性;混合搅拌速度控制混凝反应速率,絮凝速度梯度影响絮体形成粒径。FI曲线特征参数对控制混凝工艺具有指导意义。PAC投加量为35 mg/L,混合阶段搅拌速度800 r/min,搅拌30 s,絮凝阶段采用150、108和60 r/min的转速各自搅拌5 min,沉后水中剩余颗粒总数最少,浊度、COD和总磷去除效果最佳。     

联合硅藻土与PAC强化混凝处理含藻微污染原水

研究了联合硅藻土与聚合氯化铝（PAC）强化混凝对原水中藻类、溶解性有机物以及重金属离子的去除效果。结果表明,硅藻土的投加可以有效地改善絮体的沉降性能,增强藻类的混凝沉淀去除效率,PAC投加量为30 mg/L时,投加0.1 g/L硅藻土,叶绿素a去除率由82.5%提高到95.9%。该强化混凝过程使原水中溶解性有机物特别是大分子有机物和重金属离子的去除率有所上升。PAC投加量为30 mg/L,硅藻土投加量为1.5 g/L时,重金属Cu、Pb和Cd的去除率分别达到57.5%、83.7%和22.2%。     

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.     

硫酸钛混凝去除无机砷(Ⅲ)的效能

使用硫酸钛作为混凝剂,研究了混凝去除As(Ⅲ)过程中溶液pH值、混凝剂投加量、砷的初始浓度以及阴离子对除砷效果的影响.硫酸钛的水解沉淀物颗粒等电点为pH =5;当pH =6时,水解沉淀物的粒径最大.在pH =5 ～8范围内,As(Ⅲ)的去除率高且基本稳定;而沉淀物颗粒Zeta电位降低较大.说明水解沉淀物Zeta电位对As(Ⅲ)的去除影响不大.混凝剂投加量为2.5 ～10 mg/L时,As (Ⅲ)的去除率随投加量的增加而显著增加;混凝剂投加量大于15 mg/L时,As(Ⅲ)去除率随混凝剂投加量的增加变化趋于平缓.水中阴离子(硅酸根和磷酸根离子)的存在会降低混凝对As (Ⅲ)的去除效率.     

强化混凝去除尖针杆藻

嘉陵江水系藻类暴发,水源水中的藻类在水厂前处理工艺中难以去除,造成该流域附近10余个水厂发生滤池堵塞现象,其中个别水厂滤池反冲洗周期由正常情况的24 h缩短至2~3 h,严重影响净水厂的正常运行,使得制水能力大幅降低。针对藻类（优势藻为硅藻中的针杆藻）暴发问题,通过对比PAFS、PAC和PFC3种混凝剂的除藻除浊效果,选取PAFS为最佳混凝剂;通过添加预氧化剂和助凝剂强化混凝除藻效果,其结果表明,使用助凝剂PDMDAAC的对PAFS的助凝效果最好,其余药剂结合PAFS的除藻效果为PPC〉ClO2〉PAM〉H2O2〉HCA-1,并将其应用到现有水厂,结果表明,0.6mg/L PDMDAAC＋25 mg/L PAFS在水厂混凝沉淀,尖针杆藻含量降至49×104~55×104cells/L,其除藻率可达70%~75%,大大减轻了滤池的运行负荷,使得水厂运行恢复到正常水平。     

强化混凝去除尖针杆藻

嘉陵江水系藻类暴发,水源水中的藻类在水厂前处理工艺中难以去除,造成该流域附近10余个水厂发生滤池堵塞现象,其中个别水厂滤池反冲洗周期由正常情况的24 h缩短至2~3 h,严重影响净水厂的正常运行,使得制水能力大幅降低。针对藻类(优势藻为硅藻中的针杆藻)暴发问题,通过对比PAFS、PAC和PFC3种混凝剂的除藻除浊效果,选取PAFS为最佳混凝剂;通过添加预氧化剂和助凝剂强化混凝除藻效果,其结果表明,使用助凝剂PDMDAAC的对PAFS的助凝效果最好,其余药剂结合PAFS的除藻效果为PPC>ClO2>PAM>H2O2>HCA-1,并将其应用到现有水厂,结果表明,0.6mg/L PDMDAAC+25 mg/L PAFS在水厂混凝沉淀,尖针杆藻含量降至49×104~55×104cells/L,其除藻率可达70%~75%,大大减轻了滤池的运行负荷,使得水厂运行恢复到正常水平。     

硫酸钛混凝去除无机砷(III)的效能

使用硫酸钛作为混凝剂,研究了混凝去除As(III)过程中溶液pH值、混凝剂投加量、砷的初始浓度以及阴离子对除砷效果的影响.硫酸钛的水解沉淀物颗粒等电点为pH=5;当pH=6时,水解沉淀物的粒径最大.在pH=5~8范围内,As(III)的去除率高且基本稳定;而沉淀物颗粒Zeta电位降低较大.说明水解沉淀物Zeta电位对As(III)的去除影响不大.混凝剂投加量为2.5~10 mg/L时,As(III)的去除率随投加量的增加而显著增加;混凝剂投加量大于15 mg/L时,As(III)去除率随混凝剂投加量的增加变化趋于平缓.水中阴离子(硅酸根和磷酸根离子)的存在会降低混凝对As(III)的去除效率.     

水溶液中典型混凝剂与分散染料的直接反应机理

为了深入揭示分散染料的混凝去除机理,选择AlCl₃、FeCl₃、CaCl₂作为混凝剂,分散红玉S-2GFL、分散黄棕S-2RFL、分散蓝BBLS作为去除对象,在不投加其他任何颗粒物的条件下,通过测定染料粒径、Zeta电位和改变混凝剂投加顺序等方式,探究了分散染料与混凝剂的直接反应机理。结果表明：3种混凝剂均可使染料颗粒表面电位接近0 mV,此时AlCl₃和FeCl₃对染料的去除率超过60%,但 CaCl₂对染料去除率仅为15%左右,说明此体系下电中和不是染料被直接混凝沉淀去除的单一主导内因;投加3种混凝剂后染料粒径均明显增大,说明混凝剂水解产物与分散染料结合是导致染料被去除的重要前提之一;通过改变混凝剂投加顺序发现,对于同种染料,先投加混凝剂的去除率远低于后投加混凝剂的去除率,说明混凝剂水解终产物的物理吸附不应是染料与混凝剂结合的主因;沉淀物的傅里叶红外图谱显示,在580 cm⁻¹和475 cm⁻¹处分别检测到Al—O和Fe—O的特征峰,且XRD结果进一步显示AlCl₃、FeCl₃与染料结合形成了新的共聚物,这表明选用的无机混凝剂去除这3种分散染料的主导机理应是特定的化学结合作用。以上研究结果对丰富混凝去除相关染料的作用机理和开发相关复合药剂具有一定的理论指导意义。     

Removal of pesticides from surface waters by combined physicochemical processes. Part I: Dodine

The simultaneous action of powdered activated carbon and several coagulant agents on the removal of the fungicide dodine from spiked distilled water, was studied. As coagulants, ferric chloride (FeCl₃) and basic polyaluminium chlorosulfate ([Al(OH)_xCl_y(SO₄)_z]_n) were examined, using polyacrylamide, in certain cases, as coagulant aid (polyelectrolyte). The efficiency of dodine removal was investigated with respect to the added amount of powdered activated carbon (PAC), the pH value, as well as the type and dose of coagulant and polyelectrolyte. The experiments were performed applying the standard jar-test procedure. The initial concentration of dodine was 250 μg/L. At this concentration and pH range 5–8 it was found that a dose of 100 mg/L PAC was necessary to achieve more than 98% removal of dodine, whereas lower removal (91–93%) was obtained applying half the dose of PAC under the same conditions. However, when 10–100 mg/L FeCl₃ were simultaneously added with PAC, the removal efficiency increased to >98%, even with the half PAC dose.     

聚合氯化铝铁的形态分布对微污染源水混凝效果的影响

针对微污染源水中浊度、叶绿素a等的强化去除问题,研究了碱化度、铝铁比和加碱方式等对聚合氯化铝铁形态分布的影响,并考察了形态分布与混凝除污效率和混凝沉淀出水中残铝浓度的关系.结果表明:在铁摩尔分数一定时,混凝剂中单体、中等聚合物和无定形凝胶含量与碱化度存在线性相关性,并推导出中等聚合物含量的计算公式;在碱化度一定时,混凝剂中单体、中等聚合物和无定形凝胶含量与铁摩尔分数也存在线性相关性;增加碱化度或降低铁摩尔分数,可以增加中等聚合物含量、降低单体含量,从而影响混凝除污效率和混凝沉淀后出水中残铝浓度.混凝实验结果表明,混凝过程中叶绿素a去除率和浊度去除率均与混凝剂中中等聚合物含量存在线性相关性,但两者相关系数不同.混凝沉淀后出水中残铝浓度与混凝剂中单体含量存在线性相关性.因此,预聚合的无机高分子混凝剂对提高混凝过程中的除浊、除藻效率,降低混凝沉淀后出水中残铝浓度具有重要的意义.     

Evaluation of Al30 polynuclear species in polyaluminum solutions as coagulant for water treatment

Polyaluminum coagulant with a content of 76.8% of Al30 (PACAl30) was prepared. Its coagulation behaviors were compared with high Al13 content polyaluminum coagulant (PACAl13) and AlCl3. The species stability was studied using Al-Ferron method and 27Al NMR. The coagulation performances were investigated by studying the rate of flocs development, the turbidity removal efficiency and charge neutralization capacity under fixed pH conditions and uncontrolled pH conditions. The effect of pH on coagulation was also studied. The results show that PACAl30 are stable for using as coagulant. PACAl30 causes less pH depression than PACAl13. The charge neutralization capacity of PACAl30 is slightly lower than that of PACAl13 at pH6.8 and higher at pH 6.5. PACAl30 achieves the most effective turbidity removal in these three coagulants. And it acts effectively within a much broader dosage range and a wider pH range when compared with PACAl13. PACAl30 achieves the highest turbidity removal due to its strong flocs formation capacity. The results verify that Al30 is another highly active coagulation/flocculation species for turbidity removal.     

复配混凝剂理化特性及性能

用聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDM）、聚合氯化铝（PAC）按照质量比1%制备了复配混凝剂,研究了其理化特性及原水污染物去除效果。利用Al-Ferron逐时络合比色法研究了复配混凝剂的铝（Ⅲ）形态分布,结果表明,Al_a、Al_b和Al_c分别占12.62%、16.02%和71.36%。复配混凝剂Zeta电位平均值为41.6 mV。红外吸收光谱分析表明复配混凝剂的羟基缔合程度比PAC要高。扫描电镜结果表明,固体复配混凝剂表面较为粗糙、结构疏松。相同投加量时,复配混凝剂对江河水、水库水的浊度、COD_Mn、UV₂₅₄的去除效率均优于PAC。实验利用针杆藻人工模拟高藻原水,当投加PDM：PAC质量比10%的复配混凝剂10 mg/L时,复配混凝剂对藻类的去除率为80.5%。