Fenton/絮凝工艺深度处理制浆造纸废水的工程应用分析

以某制浆造纸厂生化出水Fenton/絮凝深度处理工艺长期运行数据为依据,系统分析了H2O2、废酸液（FeSO4含量约8%）、硫酸铝、PAM及氧化钙等处理药剂用量与水量、进水负荷和COD去除量之间的关系。结果表明,H2O2、废酸液、硫酸铝、PAM及氧化钙的单位水量平均投加量分别为0.05、2.18、0.07、0.0075和0.27 kg/m3,而去除单位COD的药剂平均消耗量分别为0.20、8.48、0.27、0.029和1.06 kg/（kg COD）;H2O2、废酸液、硫酸铝和氧化钙的用量随进水负荷的增大而增加,而PAM随进水负荷的变化较小。H2O2和FeSO4的投加摩尔比（MH2O2/Fe2＋）主要集中在1.0-2.0之间,其中在1.0-1.6之间的累积频率达到93%。该工艺的出水COD和SS分别为65-100 mg/L和20-30 mg/L,达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB 3544-2008）排放要求。废水深度处理成本约为1.01元/m3,其中药剂费用约0.58元/m3,占56.98%。     

微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的CCD优化及絮凝机制

应用CCD（中心复合设计）法研究了微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的最佳条件组合,并根据傅里叶变换红外光谱与环境扫描电镜分析讨论了絮凝机制。CCD设计以Cd（Ⅱ）去除率为响应值,优化Cd（Ⅱ）初始浓度、MBFGA1投加量、溶液初始pH和反应时间4种因素。方差分析显示,模型F值为11.71,P〈0.0001,相关系数R=0.9154,拟合模型极显著,Cd（Ⅱ）初始浓度、pH和反应时间为显著性因素。在最优化条件下：Cd（Ⅱ）初始浓度23.60 mg/L,MBFGA1投加量27.74 mg/L,pH为9.5,反应时间15.97 min,检测实验Cd（Ⅱ）去除率高于99.5%。傅里叶变换红外光谱图表明,絮凝剂分子上羧基、羟基、磷酸基等官能团参与了絮凝过程,并形成了氢键。结合环境扫描电镜图分析得出,MBFGA1的絮凝机制包括化学反应、吸附架桥、氢键和范德华力结合等作用。     

絮体破碎再形成行为的计算机模拟

为了深入探讨絮体破碎行为对其分形成长及结构的影响,借助一种简化的絮体破碎模式对絮体破碎/再形成过程进行计算机模拟。通过对比分析破碎前后虚拟絮体的形态特征及其统计特性,得出如下主要结论：（1）絮体发生破碎后,所形成碎片的形态特征直接影响着再形成絮体的形态及恢复程度;（2）絮体外围枝杈结构的破坏,有利于运动粒子进入絮体内部或者均匀地排列在凝聚核周围,改善絮体质心附近颗粒的空间分布,从而有效地提高其致密性和抗剪切破坏能力;（3）在絮体分形成长过程中,存在一个使其由各向同性向各向异性过渡的临界状态,之后发育良好的枝杈对其余枝杈生长的抑制作用增强。此外,在实际操作时还应严格控制絮凝体系的物化条件,不宜使絮体过度破碎,以获得较好的絮凝效果。     

厌氧折流板反应器处理邻苯二甲酸二丁酯废水

采用南京江心洲污水处理厂的厌氧消化污泥作为厌氧折流板反应器（ABR）的接种污泥,研究室温（25±5）℃条件下ABR对邻苯二甲酸二丁酯（DBP）降解的运行特性。结果表明,ABR在室温、容积负荷为0.9-1.8 kg/（m3·d）条件下启动运行30 d可以达到运行稳定,其COD去除率在90%左右。在负荷提高阶段,当水力停留时间（HRT）为12 h,容积负荷为2.0-6.8 kg/（m3·d）时,反应器对COD平均去除率大于85%;当HRT为12 h,容积负荷6.8 kg/（m3·d）时,COD去除率达90.7%,DBP降解率达87.3%。     

纳米聚硅酸铝锌絮凝剂的制备及应用

将制备出的聚硅酸铝锌絮凝剂纳米化,在正交实验和单因素优化的基础上,研究了表面活性剂硬脂酸钠的加入量、超声频率、超声时间及投加量对絮凝剂絮凝效果的影响,并且考察了pH、投加量对印染废水的处理效果的影响。结果表明,超声时间对絮凝效果影响最大,超声频率次之,硬脂酸钠含量影响最小。纳米聚硅酸铝锌絮凝剂的最佳制备条件为：表面活性剂硬脂酸钠加入量为0．1％、超声频率为40Hz、超声时间为60min;考虑处理费用,处理印染废水时pH=6～9、投加量为5mL／250mL时效果较好,浊度去除率可达98．5％,色度去除率可达97．4％。     

脱硫灰-石灰石湿法脱硫石膏中杂质悬浮分离实验

根据脱硫灰及石膏的特性,在无挡板平底圆筒搅拌槽内,对脱硫石膏中的杂质进行完全离底悬浮分离实验,研究结果表明,完全离底悬浮搅拌时,悬浮高度比越低,越有利于杂质分离。对于直径D≥24cm的搅拌槽,当桨叶离底高度cb=4cm,桨径槽比d／D=0．65,杂质分离效率叼最高,约82％;当直径D=20cm时,杂质分离效率η随d／D的增大而增大,桨叶离底间距减小,杂质分离效率受d／D影响程度减小;当桨叶离底高度cb=4cm时,随着搅拌槽直径D的增大,杂质分离效率总体呈现增大趋势,降低桨叶离底高度cb杂质分离效率变化较大;进行完全离底悬浮分离后,石膏纯度提高。     

絮凝法回收印染废水中的聚乙烯醇

采用絮凝法以硼酸为絮凝剂,硫酸同氢氧化钠反应形成的硫酸钠为盐析剂,对含聚乙烯醇的印染废水进行回收处理。通过检测絮凝后溶液中聚乙烯醇含量分析了硼酸投加量、硫酸投加量、温度和pH值等因素对其回收率的影响。结果表明,当硼酸投加量为0.5 g,硫酸投加量为5 mL,pH值为9,温度为50℃时,聚乙烯醇的回收率可达98.6%,且COD去除率为93%。     

基于新型絮凝剂和专用絮凝反应器的垃圾渗滤液处理中试研究

针对实验室所得垃圾渗滤液专用铁镁铝复合絮凝剂配方进行了批量扩大化生产,设计开发了中试专用絮凝反应设备,在垃圾填埋现场进行了絮凝中试实验。研究结果表明,最佳搅拌速度为170 r/min,最佳投药量为20%,COD去除率大于50%,BOD去除率大于30%,渗滤液可生化性由0.4提高到0.65,色度去除率约70%～80%,重金属去除率大于80%,优于同类常规市售絮凝剂聚铁、聚铝、聚铝铁;垃圾渗滤液处理专用絮凝反应器能满足设计开发要求,具有处理效果好、结构紧凑、多功能、自动化程度高、方便移动适于现场实验等特点;为适应渗滤液絮凝反应剧烈、产生大量泡沫、影响固液分离效果的特点,专用絮凝反应器固液分离部分的细部尺寸应进一步优化调整。     

聚硅酸氯化铝镁的制备及絮凝性能

用聚合硅酸、聚合氯化铝和硫酸镁复合制备复合絮凝剂聚硅酸氯化铝镁。SEM分析结果表明,聚硅酸氯化铝镁为交联的枝杈状聚集态。FTIR仪分析表明,聚铝离子及水解络合离子可与共存的聚硅酸聚合形成配位键。以实际废水为处理对象,比较了自制复合絮凝剂聚硅酸氯化铝镁与市售聚合氯化铝的絮凝效果。实验结果表明:在聚硅酸氯化铝镁加入量为40mg/L、废水pH为3的条件下,以自制聚硅酸氯化铝镁为絮凝剂时废水的COD、BOD5、TP、TN、浊度去除率均较高;自制复合絮凝剂聚硅酸氯化铝镁的废水处理效果均优于市售聚合氯化铝。     

水分散型阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的絮凝性能及其机理

通过高岭土烧杯实验表征了P(CMTC-AM-DMC)的絮凝效率,考察了絮凝时间、介质酸度以及搅拌强度等因素对絮凝性能的影响,并借助絮凝-解絮凝-再絮凝过程中絮体的形态变化分析该絮凝剂的絮凝机理。结果表明:p H=6~8时,在150 r/min下搅拌20 min,絮凝效率大于90%;P(CMTC-AM-DMC)的絮凝效率及絮体沉降速度随搅拌强度增大而增大;300 r/min下搅拌5 min时,絮体沉降速度可达16 mm/s,继续增大搅拌速度,达到400 r/min时,絮凝效率在5 min内即可达到100%。P(CMTC-AM-DMC)絮体化程度较高,在高强度搅拌下破碎后,可迅速聚集恢复至初始状态,并迅速下沉,实现再絮凝。该絮凝剂在不同的p H下表现出不同的絮凝机理,p H=6时,借助电性中和、吸附架桥作用,絮凝效率较高,且絮体沉降较快;p H=10~12时,絮体沉降相对较慢,絮凝效率主要为颗粒卷扫的贡献。