磁混凝在水与废水处理领域的应用

磁技术作为一种高效的分离、净化方法在水与废水处理领域的作用和地位日益凸显,磁性接种、磁性吸附等水处理方法已受到了广泛关注;高场强、低能耗的磁分离器的相继问世和不断完善为高效稳定地进行磁分离提供了必要条件。基于上述考虑,将传统的混凝过程与磁技术有机结合而产生的磁混凝工艺将成为混凝发展的新方向之一。本文系统综述了磁混凝在水处理中的研究和应用,从颗粒物在磁场和重力场中的界面过程、相互作用机制,磁混凝在国内外的研究现状,以及磁分离器的研究进展等角度展开讨论,探讨了该技术面临的问题,并展望了其发展前景。     

Al_(13)的分子学及其在环境工程中的应用

Al_(13)([AlO_4Al_(12)(OH)_(24)(H_2O)_(12)]~(7+))是Al(Ⅲ)水解过程中重要的中间产物,是一种尺寸介于纳米级别的簇合化合物。由于其独特的形态结构和物化特性,Al_(13)制品在工业生产和环境工程中有着广泛的应用前景。通过Al_(13)的基础理论性研究,包括形态转化与微观界面机制等分子学行为的解析,可以揭示其水解生成的过程以及在溶液中的稳定性等重要的物化性质,为制备高纯Al_(13)试剂以及优化实际工程应用条件提供有效的指导。同时,研究Al_(13)转化生成Al30和Al_(13)聚集体等形态的微观机制,可以进一步开发新型多功能环境工程应用材料,提升Al系试剂的应用范围和效果。在全面阐述Al_(13)的分子学行为的基础上,论述分析了Al_(13)制品在环境工程中的应用情况,包括水处理中混凝过程的作用机理和适用范围、污泥处理中的调理脱水效果等,并提出了相关研究存在的问题和未来研究的方向。     

基于高分遥感的危险化学品重大危险源安全布局动态管控研究*

为遏制危险化学品重特大安全事故,解决传统安全监测手段的空间局限性问题,结合高分遥感与数值模拟技术,开展危险化学品重大危险源区域安全布局动态管控研究。利用数值模拟技术模拟并确定危险化学品重大危险源重点管控范围;基于高分遥感影像提出适用于危险化学品重大危险源安全布局动态管控的变化检测方法,动态监测安全防护范围内的建筑、道路等人工构筑物的变化情况,严控事故影响范围内的人工构筑物密度;以内江市隆桥化工为实例开展示范应用。结果表明:高分遥感技术能够高效监测危险化学品重大危险源安全防护范围内的工程建设情况,有助于危险化学品企业保持足够的外部安全防护距离,降低危险化学品重特大安全事故风险。     

Ca(II)在活性污泥生物絮凝中的作用研究

采用4个平行的序批式反应器(SBR),研究了进水Ca²⁺浓度对活性污泥絮体表面特性和结构稳定性的影响,并由此来确定Ca²⁺在生物絮凝中的作用。结果表明：随着进水Ca²⁺浓度的增加,污泥中的Ca含量逐渐增大。进水中Ca²⁺的加入,增大了污泥絮体的粒径和密度,进而改善了污泥的沉降性能;Ca²⁺的加入,使可供结合的蛋白质数量最高增至近1倍,污泥表面疏水性也相应增强;污泥絮凝性能的改善,主要和可供Ca²⁺结合的蛋白质含量增加有关,而非多糖;EDTA通过络合污泥絮体中的Ca²⁺,破坏了由Ca²⁺架桥形成的污泥絮体结构,这说明Ca²⁺可通过和胞外聚合物（extracellular polymeric substances, EPS）中的负电官能团架桥来促进污泥絮体的形成并维持絮体结构的稳定性。     

藻形态及混凝剂组成对混凝-超滤过程的影响

为了保证藻类暴发阶段优质的饮用水供应,提高藻类的去除率,缓解藻类对水处理过程的影响,本研究以铜绿微囊藻(蓝藻)、小球藻(绿藻)和小环藻(硅藻)这3种不同形态藻细胞为研究对象,使用了3种具有不同铝形态分布的混凝剂[Al_2(SO_4)_3(AS)、Al_(13)、Al_(30)]进行混凝-超滤实验.在分离胞外有机物(EOM)的情况下,考察混凝过程中絮体的特性(粒径,强度因子,恢复因子)以及不同条件下形成的絮体对膜通量的影响.结果表明Al_(13)与Al_(30)的混凝作用以静电簇作用为主导,AS主要是以电中和作用为主导.对于铜绿微囊藻与小球藻体系,由于藻颗粒表面存在一定的凹陷,当Al_(13)与Al_(30)做混凝剂时,在投加量较低的情况下,吸附在颗粒表面凹陷处的混凝剂“失活”,其他部位由于仍带有一定的负电荷而造成絮体形成不明显,而AS做混凝剂时,混凝机制主要是电中和作用,可以明显降低颗粒之间的排斥力,在较低投加量下即可形成絮体.对于小环藻体系,由于其藻细胞呈现光滑的表面,Al_(13)与Al_(30)可有效发挥其静电簇作用机制,絮体在较低投加量下即可有效形成.膜通量与絮体粒径有明显的相关性,絮体粒径越大,超滤过程中形成的沉积层越疏松,膜比通量越大.     

厌氧折流板反应器(ABR)中成熟颗粒污泥的分形分析

研究了ABR反应器启动成功后成熟颗粒污泥的物理性质和不同拓扑空间下的分形维数.结果表明,在反应器启动成功后,各格室中形成了平均粒径为1.70～2.70 mm、边界较为清晰的黑色颗粒污泥.它们的SVI值为25～35 mL·g-1,有效密度主要集中在1.02g·mL-1以下,自由沉降速率主要集中在14.40～86.40m·h-1之间.在它们的等速自由沉降的过程中,第2格室到第5格室中颗粒污泥水平方向的投影平均直径与垂直投影方向上平均直径的比值接近0.73,而第1格室的这一比值却为0.83.依据沉降速率-当量圆直径的双对数图计算出的各格室中颗粒污泥的质量分形维数Df处于2.097～2.801之间,大小顺序为第5格＞第3格＞第2格≥第1格＞第4格,表明第5格室中形成的颗粒污泥较为密实,而第4格室的密实程度最小,但密实的颗粒污泥并不一定意味着较高的平均沉降速率.此外,依据投影法计算出的ABR各格室中颗粒污泥在低维拓扑空间下的几种分形维数之间的关系与其理论公式之间的关系相符,其中二维拓扑空间的分形维数为1.69～1.84(投影面积-长轴),大小顺序为第3格室＞第1格室＞第5格室＞第4格室＞第2格室,这些D2不等于2,即不符合Meakin的结论.一维拓扑空间下的分形维数在0.99～1.03之间,各格室之间差异不大,表明颗粒污泥的边界不规则程度小.     

新型无机高分子絮凝剂含铁聚硅酸的研制及其性能

以水玻璃,无机酸和氯化铁为原料制备了含铁聚硅酸（ＦＰＳ）,对其制备过程中的基干问题因素进行了研究,结果表明,以活化时间１ｈ,Ｆｅ,Ｓｉ比为１时,所制备的ＦＰＳ具最佳混凝性能,同时对其混凝特性进行了初步研究,表明ＦＰＳ具有较宽的ｐＨ适用范围,并且形成絮体速度快,絮体结实粗大,与聚合铁进行了混凝对比表明,ＦＰＳ具有更优的混凝除浊性能。     

水解酸化-反硝化-硝化组合工艺处理土霉素废水的效果

采用水解酸化 反硝化 硝化的组合工艺对土霉素废水进行实验室规模连续处理 ,水解酸化和反硝化均采用上向流污泥床 ,硝化采用2个使用不同填料的生物膜反应器 ,稳定运行 70d .当进水COD和NH₄⁺-N浓度分别为2200～3000mg/L和400～460mg/L时 ,该系统在总水力停留时间为56h的条件下 ,稳定实现80%以上的COD和TN去除率 .生物处理出水经48mg/L聚合硫酸铁(以铁计)处理后COD降至293mg/L,实现了废水的达标排放.     

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.     

Al13形态分离纯化方法的初步研究

对ＳＯ＾２－４／Ｂａ＾２＋法分离提纯Ａｌ１３形态的影响因素进行了研究,实验结果表明,聚合铝浓度、ＳＯ４／Ａｌ比、Ｂａ／ＳＯ４摩尔比、以及超声反应时间对分离效果上具有较大的影响。较高浓度的聚合铝利于沉淀的形成与分离。同时选用１：１的ＳＯ４／Ａｌ与Ｂａ＾２＋的共存对形态分析不产生影响,形态鉴定结果表明,经过上述分离条件所得产物形态为Ａｌ１３。