流化床结晶软化高硬度地下水及其晶体生长动力学

采用流化床结晶软化的方法对北京市城区某地下水进行软化处理,研究考察了软化药剂投加量、诱晶颗粒粒径、诱晶颗粒填料高度、入水流速、碳酸钙过饱和度等参数对水质硬度去除的影响。研究发现,当药剂投加量为220 mg·L-1时,出水钙硬度去除率可达90%以上,总硬度去除率达到60%,出水总硬度可达300 mg·L-1左右。使用石英砂颗粒作为诱晶材料,粒径为0.21~0.43 mm。当诱晶材料填料高度为40 cm,入水流速控制在40~70 m·h-1时,均可得到较好的出水水质。优化反应参数,可控制处理后的出水总硬度在300 mg·L-1左右,即去除235 mg·L-1的暂时硬度,煮沸的水不再浑浊,无水垢生成,并且出水pH可控制在8.5以下。此外,探究了多相流化过程中诱晶颗粒的线性增长速率以及床层增长速率与过饱和度、颗粒粒径、入水流速的关系,通过计算得到晶体线性增长速率相关表达式。     

晶析辅助化学沉淀法处理高含磷废水

在常温条件下,将价格低廉的氯化镁、碳酸氢铵加入到高浓度含磷废水中,不仅有较高的除磷率,且可兼得缓效复合肥MgNH4PO4·6H2O。为了使一次处理液能达标排放,以MgNH4PO4·6H2O作为晶种,采用晶析辅助化学沉淀法进一步除磷。在一次处理液放置时间为2.7h、水力停留时间维持0.1h左右的条件下,处理后的废水可达到Ⅱ类水排放标准(磷质量浓度不超过2.0mg/L)。     

Crystallization behavior of predominantly syndiotactic poly(β-hydroxybutyrate)

Predominantly syndiotactic poly(-hydroxybutyrate), syn-PHB, of variable syndioregularity (syndyad fractions 0.59, 0.62, 0.64, and 0.71) and molecular weight was prepared by the dibutyltin dimethoxide catalyzed ring opening of racemic-butyrolactone (BL). The crystallization behavior of the syn-PHB polymers was investigated by DSC and X-ray diffraction analyses. DSC of films after melting and annealing showed at least one, and often two distinct melting transitions occuring over a broad (often 40°C) temperature range. These results indicate that syn-PHB chain segments of variable syndioregularity form crystalline regions with very different thermodynamic stabilities. Maximum degrees of crystallinity for melt annealed 0.64- and 0.71-syn-PHB was observed at an annealing temperature (T _c ) of 30°C. AtT _c values at 45°C and higher, crystallization of relatively lower syndioregular chain segments was apparently excluded to variable degrees dependent onT _c and sample syndiotactic dyad content. After crystallization of syn-PHB samples at elevated temperatures, ambient temperature annealing resulted in an observed lower temperature melting transition at 50°C. This result showed little to no dependence on syn-PHB syndio-regularity andT _c . Both solution precipitated 0.62-syn-PHB and 0.71-syn-PHB have WAXS patterns with poorly resolved crystalline reflections superimposed on amorphous haloes indicating low levels of crystallinity (17% and 25%, respectively) and poorly formed crystals. Isothermal crystallization monitored by DSC showed that the syn- and natural origin PHB showed fastest crystallization rates at temperatures between 50°C and 70°C and 60°C and 90°C, respectively. From the dependence of the higher melting transition onT _c it was determined that the equilibrium melting temperatures for 0.62-syn-PHB (M _n =83,700 g/mol) and a 0.64-syn-PHB (M _n =11,900 g/mol) were 157 and 154°C, respectively. An Avrami analysis of syn-PHB yielded results similar to that found for natural origin PHB indicating that crystal growth occurs by a two-dimensional mechanism.Guest Editor: Dr. Graham Swift, Rohm & Haas.     

牛骨粉为晶种的磷酸钙结晶法回收污泥发酵液中磷

以牛骨粉为晶种材料,研究不同的反应条件对磷酸钙结晶法回收污泥碱性发酵液中磷的影响。结果表明,最优反应条件为:搅拌时间2 h,pH=10.0,Ca/P摩尔比2.0,在此条件下,发酵液的浓度升高会降低磷的回收率,且成线性关系。运用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、EDX元素分析等测试方法分析晶体的组分,并与其他晶种的效果作对比,结果表明,以牛骨粉为晶种,产生的羟基磷酸钙晶体纯度更高。在实验得到的最优条件下进行流化床小试实验,可得以牛骨粉为晶种的磷酸钙结晶法磷的回收率可达89.8%,验证了以牛骨粉为晶种回收污泥发酵液中的磷在小试水平上的可行性。     

氯化钡废液联产氢氧化钙和氯化钡

讨论了氯化钡废液联产氢氧化钙及高纯氯化钡的方法和主要影响因素。通过复盐共沉淀、热滤、结晶、精制纯化等工序,用氯化钡的蒸发残液制得了工业级的氢氧化钙和高纯度氯化钡,其纯度分别达95％和99．92％以上。采用有机溶剂析出法精制氯化钡,无需重结晶工序,是对传统工艺的一种改进。     

A/O交替运行钢渣基复合滤料生物滤池处理模拟生活污水脱氮除磷特性

利用两级钢渣基复合滤料生物滤池(SSMBF)构建厌氧/好氧(A/O)交替运行工艺系统.在单池HRT=2h,A/O交替周期48h,厌氧DO=0.2~0.5mg/L,好氧DO=3~5mg/L,T=23~27℃的运行条件下,考察了SSMBF系统对模拟生活污水(pH=6.8~7.5,COD=260~330mg/L,NH4+-N=35~40mg/L,PO43--P=9~11mg/L)的处理效果,分析了其氨氮和磷去除特性.结果表明,两级A/O交替SSMBF系统具有良好的生活污水处理能力,对氨氮、磷和COD的去除率分别为95%、40%~60%和83.3%,出水氨氮、磷和COD浓度分别为0.5mg/L?3~6mg/L和50mg/L.在厌氧/好氧交替周期为48h的工况下,SSMBF系统的氨氧化菌和聚磷菌分别可在10h和8h恢复最佳活性.SEM?EDS表征和污染物去除特性分析结果显示,A/O交替运行SSMBF系统充分发挥了钢渣基复合滤料的离子和碱度释放特性,通过聚磷菌的厌氧释磷效应,在厌氧SSMBF中诱导促进了生物-结晶协同除磷,结晶产物为以羟基磷灰石为主的磷酸盐化合物.     

转炉渣诱导磷酸钙结晶法去除和回收废水中磷的研究

以转炉渣为晶种材料,利用批次结晶沉淀实验,研究不同的反应条件对诱导磷酸钙结晶法去除和回收废水中磷的影响。结果表明,最优反应条件为:pH=9.5,Ca/P摩尔比2∶1,转炉渣用量1.7 g/L,反应时间3 h,在此条件下,碳酸根对反应的影响甚小,对养猪场废水和污泥浓缩池上清液的处理,最高去除率分别达到95.36%和96.54%;转炉渣循环利用10次,回收磷的效果仍然很好。运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等测试手段对在最优工艺条件下重复使用10次的转炉渣进行了表征,证明回收的磷主要以羟基磷灰石(HAP)形态存在。     

MAP结晶法回收和去除尿液中的磷

以分解后的尿液为研究对象,采用MgCl₂·6H₂Ｏ 溶液作为MAP结晶剂,对MAP结晶同步回收尿液中的磷和部分氮的影响因素Mg/PO^３－₄-P摩尔比、反应pH、反应时间、沉淀时间和搅拌速度等进行小试试验.结果表明,Mg/PO^３－₄-P摩尔比是重要的运行参数,当其摩尔比超过1.3∶1时,磷的回收率超过95%,上清液剩余PO^３－₄-P浓度小于10 mg/Ｌ,而提高反应pH不能明显增加磷的回收率.该工艺的最佳运行条件为反应时间20 min,沉淀时间2.0 h,搅拌速度120 r/min,不需要pH调节控制.选择Mg/PO^３－₄-P摩尔比分别为1∶1、1.3∶1和1.5∶1,对在最佳条件下反应获得的3种产物采用SEM、XRD和ICP分析表明,3种产物都为比较纯净的MAP产品,其主要元素P、N、Mg的含量接近于MAP的理论含量（P=12.62%, N = 5.71%, Mg= 9.91%）,分别为13.54%, 5.34%,9.01% (Mg/PO^３－₄-P =1∶1)、13.78%,5.23%,9.36% (Mg/PO^３－₄-P =1.3∶1)和13.34%,5.12%,9.15% (Mg/PO^３－₄-P=1.5∶1),具有较高的回收利用价值.     

Ca2+在饮用水铜绿微囊藻控制中的应用

为改善饮用水藻类的混凝去除效果,以铜绿微囊藻为研究对象,考察了单独投加Ca²⁺、Ca²⁺与PAC联用、Ca²⁺与CO₃^2-原位结晶三种方法的除藻效果,并对Ca²⁺和结晶产物CaCO₃的除藻机制进行探讨.结果表明,单独采用Ca²⁺时,Ca²⁺在低浓度下对藻细胞具有吸附电中和作用,高浓度时同时还有架桥作用,但两者均无法实现对铜绿微囊藻的去除.Ca²⁺与PAC联用,Ca²⁺可以通过吸附电中和显著提高PAC的除藻效果,最大去除率可达98.0%,同时Ca²⁺与溶解性藻源有机物（dAOM）的络合可将残余铝降低50%以上.含藻水中原位CaCO₃结晶对铜绿微囊藻的去除率最高可达83.5%,其产物为带正电荷、粒径2~4 μm左右的球型球霰石.球霰石对藻细胞的去除机制包括球霰石与藻细胞的互絮凝,以及球霰石团聚物对藻细胞的卷扫絮凝,同时球霰石还可以作为加重剂促进藻晶产物沉降分离.自来水厂采用CaCO₃原位结晶与PAC联用除藻,可望降低PAC投加量和残余铝风险,并解决CaCO₃原位结晶导致的浊度和pH偏高问题.研究成果为饮用水除藻提供了新思路.     

硫酸酸洗废水处理与回用工艺设计

通过对吉林某汽车标准配件厂的废水进行处理及回用研究,设计了该厂酸洗废水处理及回用工艺,工程建设投资86.0万元,运行费用331 400元/a,挽回资金流失1 463 550元/a,当年即可回收投资并创造可观的经济效益.通过加酸冷冻结晶法实现了酸洗废水中废酸回用的目的,并且有效地回收了FeSO4·7H2O,以进一步用于聚合铁等其他产品的生产,达到废物利用、生产用水零排放的目的.