硅铁摩尔比对硅铁复合混凝剂混凝效能的影响及其机制

采用共聚法制备不同硅铁摩尔比n(Si)/n(Fe)的复合硅铁(PSF)混凝剂,考察n(Si)/n(Fe)对PSF混凝效果的影响及影响机制,同时对比研究PSF与聚合氯化铝(PAC)对黄河水的混凝效率.结果表明:对于黄河水,n(Si)/n(Fe)为0.5～1时,其浊度和CODMn的去除率分别下降3.2%及3.8%;n(Si)/n(Fe)为1～3时,其浊度和CODMn的去除率明显增大;铁和硅的相互抑制或相互促进有一个极限配比,n(Si)/n(Fe)只有在极限配比附近才能充分发挥铁硅的复合作用.提高混凝效果;PSF处理黄河水的最佳投药量低于PAC,在实验投药量范围内PSF对CODMn的去除率比PAC高约5%～19%.     

混凝沉淀处理煤制甲醇废水的实验研究

为进一步提高煤制甲醇废水中SS及COD的去除效果,采用混凝沉淀工艺对煤制甲醇废水进行预处理。通过混凝搅拌实验分析混凝剂加药量、混凝时间、PAC与PAM复配投加对浊度及COD去除效果的影响。结果表明:在PAC、PAFC及PFS三种混凝剂中,最佳混凝剂为PAC;在PAC加药量为60 mg/L的情况下,最佳混凝时间为20~25 min;在PAC投加60 mg/L、非离子型PAM投加0.2 mg/L、混凝20 min的条件下,PAC与PAM复配投加可避免胶体再稳,并将浊度及COD的去除率分别提高至81.8%和12.5%。     

高岭土对铜绿微囊藻的PAC强化絮凝去除技术

采用烧杯实验研究了用高岭土作前助凝剂提高PAC去除铜绿微囊藻的有效性.结果表明,经絮凝及30 min的沉淀后,藻细胞去除率都达到92%以上,水体剩余浊度低于1.0 NTU.进一步的正交实验结果表明,pH值是影响用PAC联用高岭土助凝去除铜绿微囊藻的主要因素,且以pH值为7.5～9时效果较好.以聚丙烯酰胺(PAM)为后助凝剂,当投加量达到0.5 mg/L时,可以进一步增加絮凝体体积和密实度,沉淀5 min即可使水体剩余浊度降到1.5 NTU以下,因此,联用投加高岭土、PAM 和PAC是适宜的强化絮凝除藻技术.     

混凝沉淀处理含镉废水的效果及其作用机理初探

混凝沉淀工艺处理含镉废水,使处理后水体的镉浓度达到《污水综合排放标准》GB 8978—1996的0.1 mg/L排放.实验研究不同絮凝剂、絮凝剂投加量和初始pH对去除镉的影响,另对混凝沉淀后的絮体进行X射线衍射分析.结果表明无机高聚物的絮凝剂和初始pH为9的溶液对镉的去除效果较好.随着聚合氯化铝（PACI）投加量增加,当PACI盐基度为67%时,镉的去除效果明显增加.X射线衍射分析絮体中镉的结合形式主要为氢氧化镉和碳酸镉.     

混凝-沉淀法去除老龄垃圾渗滤液中难降解物质

以典型老龄垃圾渗滤液为研究对象,考察了混凝沉淀对渗滤液中COD、浊度以及难降解物质的去除效果,所选四种混凝剂分别为PAC、PFS、硫酸铝、硫酸亚铁。结果表明：适用于老龄渗滤液预处理的混凝剂为PAC,在投加量为600mg/L时对COD与浊度去除率为26%、47%;虽然混凝沉淀对老龄渗滤液中COD的去除效果有限,但过量的混凝剂可显著提高腐殖质的去除率,当PAC投加量由600mg/L提高至1000mg/L时,对腐殖质的去除率则有9.3%提高至25.2%,从而可显著降低老龄渗滤液中难降解物质的含量。     

改性蛭石无机矿物絮凝剂的性能研究

以无机矿物材料蛭石为原料,通过酸改性制备蛭石絮凝剂,用此絮凝剂处理模拟废水、校园湖水以及食品厂生化废水,并与聚合氯化铝(PAC)絮凝剂的絮凝效果进行对比.由实验结果可知:酸改性的蛭石絮凝剂与PAC絮凝剂具有几乎相同的絮凝效果,浊度去除率可达98%,以上,而在絮体的沉降性能上远优于PAC;蛭石絮凝剂中的可溶性盐和颗粒物因其电中和及范德华引力的协同效应,显示出较好的沉降性能和压缩性能,絮体达到沉降平衡后,其体积只有PAC的1/3;蛭石絮凝剂与PAC絮凝剂复配,可有效地减少絮体体积,提高絮体沉降性能.     

PAC在黄河高浊水二级混凝沉淀工艺中的应用研究

混凝沉淀是地表水常规处理工艺核心技术单元。在以黄河高浊水为原水的自来水处理技术中通常采用二级混凝沉淀工艺（一级采用高分子混凝剂，二级采用无机盐混凝剂）。本次生产性平行对比实验表明，相对于FeCl₃采用聚合氯化铝（PAC）作为二级混凝剂，其药耗指标矾基减少75%，沉淀站出水残浊降低8%，混凝沉淀效果更好，但是余浊水质指标稳定性波动较大，同时PAC在冬季运行模式中，其混凝效果并不及夏季模式显著。     

磁场强化混凝处理矿井水

为提高矿井水的处理效果、降低处理成本,采用磁场与混凝沉淀相结合的方法对矿井水进行处理,分析非磁化PAC溶液的混凝处理效果及磁化水样、磁化PAC溶液对混凝效果的影响。结果表明:PAC溶液投加量为25 mg/L时,浊度去除率达到最大为86%;磁化水样、磁化PAC溶液对矿井水混凝效果均有积极影响,但后者影响更为明显。在磁感应强度0.2 T、磁化时间8 min后,磁化PAC溶液对矿井水的混凝效果最好,此时浊度去除率达到最高,比非磁化时提高4.5%。该研究表明磁化混凝工艺在短时间内可有效净化矿井水。     

酸改性蛭石连续化絮凝装置的设计与研究

针对酸改性蛭石絮凝剂建立了一套连续絮凝装置,考察无机矿物蛭石絮凝剂对有机胶体牛奶模拟废水浊度和COD的去除率、Zeta电位以及沉降速度的影响,并与传统无机絮凝剂聚合氯化铝(PAC)进行对比.由实验结果可知:连续絮凝装置出水浊度和COD去除率虽然比间歇的烧杯实验上清液低,但仍然可以分别达到91.4%和73%,传统PAC即使在最佳条件下,出水浊度和COD去除率只有39.3%和33.2%.酸改性蛭石絮凝剂电中和效果和形成的絮体沉降速度都优于传统的PAC,在最佳投加量下,蛭石絮凝剂上清液的Zeta电位接近0 m V,絮体易于絮凝,而PAC的Zeta电位为–6 m V,难以压缩而松散.     

陕北某煤矿矿井废水的混凝处理试验研究

为实现水的重复利用,采用混凝法对陕北某煤矿矿井水进行处理。研究了混凝剂种类、投加量、高分子助凝剂、p H对该矿井水混凝效果的影响。通过Zeta电位、絮体尺寸和絮体强度的测定探讨了混凝机理,提出了工艺控制条件。结果表明:最佳混凝工艺为:p H=8、投加35 mg/L的聚合硫酸铁,出水浊度为6.6 NTU,浊度去除率可达99%,达到了洗煤用水水质标准(GB 50359—2005),可回用于洗煤工艺。研究表明:聚合硫酸铁形成絮体后Zeta电位最接近0,混凝效果最佳。聚合硫酸铁形成絮体尺寸和强度较大但回复系数较小,在工艺中必须严格控制混凝时间和搅拌强度,避免将混凝反应中聚合硫酸铁形成的絮体再次打碎,影响混凝效果。     

表面活性剂与纳米SiO2作用下聚合铝的絮凝特性

在6NTU高岭土原水中,溶入低浓度溶解性有机物-阴离子表面活性剂(十二烷基硫酸钠,SDS),投加聚合铝PAC与新型水处理剂-纳米SiO2稳定分散液进行动态混凝实验与静止沉降实验.借助图像分析技术与分形理论,对SDS与纳米SiO2作用下PAC的絮凝特性与絮体分形结构的形态学特征进行研究.结果表明:存在SDS时,高岭土颗粒表面ζ电位增加.SDS在颗粒表面的吸附等温曲线符合Langmiur方程;PAC对无机颗粒的去除效果明显,但对SDS的表观去除率较低.SDS阻碍絮凝初絮体的形成.纳米SiO2使颗粒表面ζ电位增加,对无机颗粒处理效果较差,但对去除有机物有利.絮凝机理主要是吸附架桥;助凝剂纳米SiO2能促进PAC对无机颗粒与SDS絮凝,处理效果显著.悬浊液中絮体粒径大,有效质量密度增加,沉速加快,分维值下降.     

PAC/PDMDAAC复合混凝剂用于冬季太湖水强化混凝工艺中试放大研究

在中试制水生产线上以3t/h的制水量规模对聚合氯化铝(PAC)-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)复合混凝剂用于冬季低温太湖水强化混凝工艺的中试放大效应进行了研究分析.结果表明,对水温2~5℃,浊度9~20NTU,藻含量0.7×104~2.0×104个/m L的冬季低温太湖水,达到2NTU的水厂对沉淀出水浊度的要求,使用PAC/PDMDAAC复合混凝剂可比使用PAC减少投加量20.00%~35.00%,同时除藻率尚可提高1.25%~1.88%;在相同投加量情况下,使用PAC单独处理沉淀出水浊度达到2NTU时,使用PAC/PDMDAAC(1.53/10%~3.32/20%)复合混凝剂相对于使用PAC可降低沉淀池出水浊度22.09%~39.75%,同时提高除藻率2.78%~4.41%.对未来可能的1NTU深度处理沉淀出水浊度要求,使用PAC/PDMDAAC相对于PAC可减少投加量33.33%~44.44%,同时除藻率还可提高1.54%~2.38%.特别地,仍保持复合混凝剂中含PDMDAAC质量分数高或者特征黏度大,强化混凝工艺混凝效能越高的特征.由此可见,采用PAC/PDMDAAC复合混凝剂强化混凝工艺的脱浊、除藻、减铝盐投加量等在混凝烧杯实验中所体现出的效能,在3t/h水量中试生产条件下,得到成功放大.     

聚合钛铁净水剂混凝效果及污泥沉降性能

以钛铁矿为原料制备聚合钛铁净水剂（I-PTF），并利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析其微观特性。通过烧杯实验和污泥沉降实验研究I-PTF净水效果和污泥沉降性能，并利用荧光显微镜观察其污泥形貌。结果表明：I-PTF对COD_Cr的去除效果优于聚合氯化铝（PAC），在投药量为168 mg/L时，I-PTF对于CODCr的去除率比PAC高22%；与PAC相比，I-PTF的污泥体积减量率达到80%以上，其沉降速度也快，11 min左右即可沉降完成；I-PTF形成的絮团更加紧密，边界更加清晰。     

聚合钛铁净水剂混凝效果及污泥沉降性能

以钛铁矿为原料制备聚合钛铁净水剂（I-PTF），并利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析其微观特性。通过烧杯实验和污泥沉降实验研究I-PTF净水效果和污泥沉降性能，并利用荧光显微镜观察其污泥形貌。结果表明：I-PTF对COD_Cr的去除效果优于聚合氯化铝（PAC），在投药量为168 mg/L时，I-PTF对于CODCr的去除率比PAC高22%；与PAC相比，I-PTF的污泥体积减量率达到80%以上，其沉降速度也快，11 min左右即可沉降完成；I-PTF形成的絮团更加紧密，边界更加清晰。     

酸改性高岭土无机矿物絮凝剂的特性

以高岭土(MK)为原料,经酸改性制备高岭土絮凝剂(MKF),使用模拟牛奶废水,分别考察了酸种类、酸浓度、不同高岭土粒径的MKF及其投加量对浊度、Zeta电位以及絮体沉降体积和沉降速度的影响,同时与传统的聚合氯化铝(PAC)絮凝效果进行比较.结果表明:粉碎过200目筛网的MK,经质量分数25%的硫酸溶液改性后具有很好的絮凝效果.在Zeta电位为零时的投加量条件下,模拟牛奶废水经过30 min的絮凝沉淀,浊度从211 NTU降低到6.5 NTU,浊度去除率达到96.9%;5 min沉降基本结束,上清液占总体积的80.8%,而PAC上清液只占7.8%;60 min后,MKF上清液占总体积91.6%,而PAC为45%,充分说明MKF的絮凝效果在沉降速度和沉降体积上优于传统的PAC,有利于后续的固液分离以及固体物的应用.     

混凝剂协同复配对丙烷脱氢废水的处理效果

丙烷脱氢废水COD高(5 200～5 600 mg/L)、浊度大(1 700～1 800 NTU),难以直接进行生化处理,需要在进行生物法处理前,先进行混凝处理.使用聚丙烯酰胺(PAM)与常用的无机混凝剂聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS)进行配合使用对丙烷脱氢废水进行处理,以COD、浊度为指标,考察了PAC和PFS的适应性以及不同离子型的PAM与PAC复配的混凝效果.结果显示,单一使用时,PAC适应性好,达到同样效果投加量至多是PFS投加量的10%,总体而言PAC和PFS絮体小,难以固液分离,处理效果不佳;PAM与PAC配合使用时处理效果显著提高,两性离子的PAM效果不佳,阴离子和阳离子聚丙烯酰胺与PAC协同处理废水效果最好,絮体成型好,当废水pH=8,PAC投加量为6 mg/L,m(PAC)∶m(PAM1)∶m(PAM2)=6∶0.15∶0.35时,COD和浊度去除率分别达到了85.6%和98.5%,为实际处理丙烷脱氢废水提供了参数指导.     

加载磁絮凝技术预处理垃圾渗滤液的研究

利用加载磁絮凝技术对垃圾渗滤液进行预处理试验,考察混凝剂PAC和助凝剂PAM投加量、pH值、磁粉Fe_3O_4投加量、磁场强度、药剂投加顺序等因素对试验的影响.结果表明,在pH为8.0,PAC投加量为600 mg/L,PAM投加量为0.25 mg/L,磁粉投加量为750 mg/L,磁场强度为150m T条件下,先投加PAC再加入磁粉,30 s后投加PAM时,混凝效果最佳,COD的去除率为55.86%,氨氮的去除率为36.13%,浊度的去除率为88.91%.磁絮凝与常规工艺的对比试验表明,投加磁粉对于COD的去除有良好的效果,基本可以取代PAM的作用,但去除氨氮的效果低于PAM.     

吸附-生物降解工艺化学强化除磷的试验研究

取吸附-生物降解（AB）工艺B段曝气池的进水,投加硫酸铝（AS）和聚丙烯酰胺（PAM）进行化学除磷小试研究,考察了不同絮凝剂投加量对总磷（TP）、COD、氨氮和浊度去除率的影响,确定了最佳絮凝剂投加量以及化学法和生物法在去除TP、氨氮、COD和浊度等方面的相互关系.结果表明：AS和PAM复配对B段污水的TP有很好的去除效果,投加AS（以Al2O3计）9.5mg/L、PAM0.05mg/L时,TP、COD、氨氮和浊度的平均去除率分别为89.2%、37.7%、2.41%和71.6%;曝气过程中投加硫酸铝和PAM,可提高TP、COD、浊度的去除率,但不能提高氨氮的去除率;后置絮凝对TP、COD、浊度的去除效果优于同步絮凝,但需增加絮凝沉淀设备,因此同步絮凝更适合于AB工艺的化学强化除磷改造.     

分级混凝过程的效能与影响因素

对比常规混凝过程和分级混凝过程的絮体特性和混凝效能,对分级混凝过程中混凝剂的分级投加间隔和分级投加比等参数进行研究。研究结果表明,混凝剂分级投加可降低沉后水浊度,形成更大的絮体,且絮体结构更松散;混凝剂分级投加间隔对浊度和絮体特性有显著影响,当投加间隔为60 s时,沉后水浊度达到最低值,为2.06 NTU,絮体的成长比速率和当量直径均达到最大值,分别为49.60×10-4 s-1和123.0μm;混凝剂分级投加比对沉后水浊度和絮体特性也有一定的影响,当分级投加比为4/8,3/9和2/10时,易形成结构较松散、粒径较大的絮体,沉后水浊度较低,其中,当投加比为4/8时,浊度达到最低值,为1.81 NTU,比常规混凝低40.85%;分级混凝过程显著提高了混凝效能和浊度去除率。     

实验室废水的絮凝-活性炭吸附处理

通过对处理前后废水中重金属、硫化物、挥发酚、苯胺等污染物测定,研究了两级絮凝-活性炭吸附法对实验室废水的处理效果。结果显示:硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)与聚合氯化铝(PAC)结合的二级絮凝方法能有效地降低污水中的重金属和硫化物等其他污染物,二级使用聚合氯化铝(PAC)对一级絮凝中去除效果不好的Cr6 的去除效果显著,去除率达到90%。而活性炭对挥发酚、硫化物和银的去除效果最佳,去除率分别达到98%,70%和95.4%,全部达到国家要求的排放标准,改善了污水的浊度,并有效地降低了色度。在絮凝温度、搅拌、曝气及污水pH值调节范围一定的情况下,各种污染物的去除效果理想,多种污染物的去除率都在90%以上。实验表明:两级絮凝-活性炭法处理实验室废水效果显著,可有效地去除水中的有毒有害物质,降低实验室废水对环境的危害,是快速、低成本、工艺简单的处理实验室废水的有效途径。