微污染原水强化混凝处理技术研究

为提高南方某水厂常规工艺对微污染原水的净化效率,以聚合氯化铝(PAC)为混凝剂,分别采用预氧化(KMnO4、H2O2和O3)、粉末活性炭、助凝剂(PAM)和回流污泥等技术强化微污染原水的混凝过程.结果表明:预氧化强化混凝把原水中有机物氧化分解为分子量较小、疏亲水性较高的有机物,进而提高有机物混凝去除效果,KMnO4、H2O2和O3的适合投加量分别为1.5～2、4～6和4～6 mg/L;粉末活性炭强化混凝是利用粉末活性炭吸附分子量在0.6～3 kD的有机物,从而提高CODMn和色度去除率,粉末活性炭的适合投加量为20～30 mg/L;助凝剂强化混凝是助凝剂PAM能有效提高絮体颗粒尺寸,使得颗粒沉降速度加快,并使CODMn去除率得到提高,PAM投加量为0.2 mg/L;污泥强化混凝沉淀是以回流污泥提供凝聚核心,充分发挥其吸附、卷扫的作用,提高CODMn去除率,污泥适当投加量为15 mg/L.     

疏浚泥浆的混凝沉降特性及絮体形态

疏浚工程中会产生大量的疏浚泥浆,其浓度低、颗粒细小、长期悬浮难以沉降,占用大量土地。利用聚丙烯酰胺(PAM)为混凝剂加速泥浆泥水分离,通过沉降界面高度、沉降速率及沉降后上覆水的浊度,确定混凝剂的最佳投加量,利用激光粒度仪和显微镜对絮体粒径及絮体形态进行分析,探究疏浚泥浆的混凝沉降特性及混凝机制,并提出混凝沉降模式。结果表明,在PAM作用下,疏浚泥浆在高混合强度、短时间内即形成较大、较密实的絮体,5 min内基本处于沉降稳定状态;PAM最佳投加量与泥浆含固量有关,为0.8wt%,此时沉降高度最高、沉降速度最快、上覆水浊度最低、絮体粒径基本保持不变、絮体分形维数为最大值。疏浚泥浆的混凝沉降过程经历快速沉降、缓慢沉降、稳定三个阶段,即絮团的沉降、压缩、自重固结过程。     

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.     

不同形态藻类的混凝效果及絮体特性

采用氯化铁和硫酸铝作为混凝剂，分别研究了不同形态结构的铜绿微囊藻、针杆藻和水华鱼腥藻的混凝效果及絮体特性。结果表明：在铁盐、铝盐混凝剂不同投加量下，铁盐对3种藻的混凝去除效果优于铝盐；3种藻在铁盐和铝盐各自达到最佳混凝效果时的混凝剂投加量：铁盐>铝盐。铜绿微囊藻的整体混凝效果最差，针杆藻的最好。相比于铝盐，3种藻在采用铁盐混凝时形成絮体的分形维数值更大；针杆藻絮体的整体分形维数最大（最大值：1.72），铜绿微囊藻的最小（最大值：1.17），表明藻种形态对混凝絮体结构的影响。3种藻在采用铁盐混凝时的絮体粒径（d50）均大于铝盐絮体，絮体强度和恢复因子小于铝盐絮体的对应值。当采用铁盐混凝剂时，铜绿微囊藻絮体d50的最大值（632μm）小于针杆藻（765μm）和水华鱼腥藻（777μm）；针杆藻絮体的恢复因子最大（26.54%），水华鱼腥藻的恢复因子最小（11.04%）。3种藻絮体到达等电点的铁盐投加量大于铝盐投加量，藻絮体Zeta电位可用于分析藻类混凝时最佳去除率对应的投加量。铜绿微囊藻以电性中和混凝机制为主，吸附架桥和网捕卷扫机制则可能对水华鱼腥藻和针杆藻的絮凝作用更重要。     

聚硅铁短时混凝过滤应急工艺及效果

为保证污染的快速有效处理，基于聚硅铁(PSF)的优异混凝效果及其絮体的快速沉淀性能，以模拟生活污水为试验水样，对短时混凝沉淀工艺(短时工艺)的絮凝和沉淀时间等参数的选择及其对过滤的影响进行研究，对比研究聚硅铁和聚合氯化铝(PAC)在混凝过滤的短时和常规工艺下的去除效果，并利用扫描电镜对其絮体进行分析，最后观察短时工艺对于实际生活污水的处理效果。结果表明，在混凝沉淀试验中，絮凝2 min、沉淀3 min时的PSF短时工艺就能达到与常规工艺较为接近的污染物去除水平。投加量为0.162 mmol/L时，浊度和COD_Cr平均去除差异率分别为0.59%和11.5%。在过滤试验中，短时PSF工艺的滤后水水质稳定，平均COD_Cr去除率达到85.53%,比PAC短时工艺高了7.16%。扫描电镜图片表明短时PSF工艺的絮体比PAC絮体结构紧凑，颗粒粒径大，具有更好的絮凝沉淀效果。在处理实际生活污水的试验中，投加量达到0.162 mmol/L时，PSF短时工艺对于浊度和COD_Cr的去除效果比PAC短时工艺分别高了27.88%和11.11%。     

絮凝剂对化学混凝污泥脱水性能的改善研究

文章用试验研究了东莞樟村水质净化厂一级强化混凝处理工艺处理东莞运河污水所产生的化学混凝污泥脱水问题。结果表明:五种阳离子型和一种两性型PAM效果最好,阴离子、非离子型PAM药剂调理化学混凝污泥的效果均不理想;各种药剂都有其最佳作用范围,投加量过高或过低都会导致脱水性能的降低。最佳调理药剂应该能全面改善化学混凝污泥的脱水速率和脱水程度,而不仅只是改善某一方面。     

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。     

九龙江流域水厂污泥脱水性能的实验研究

根据九龙江流域净水厂污泥的颗粒性质,进行絮凝实验、污泥比阻和过滤实验,研究污泥的脱水性能.根据试验结果,适当投加聚丙烯酰胺可以降低污泥比阻,改善脱水性能.其中阴离子型聚丙烯酰胺对该地区水厂污泥的调制效果较好,并确定PAM投加范围以低于0.5‰为佳,不仅可以降低运行成本,而且在改善污泥的脱水性能及上清液水质的回用效果上,均可以达到最佳的状态.     

Fenton-絮凝联合调理对污泥脱水性能影响

为改善污泥脱水性能并比较不同调理方法的优劣,采用絮凝、Fenton氧化及Fenton-絮凝联合对城市污水处理厂剩余污泥进行调理。研究以滤饼含水率、污泥比阻(SRF)、上清液浊度、胞外聚合物(EPS)作为评价指标,综合考察试剂投加量、反应时间、污泥pH等因素对污泥脱水性能的影响及其最佳条件。结果表明:在H_2O_2、Fe~(2+)的投加量分别为4 g/L、30 mg/L,Fenton反应时间为60 min时,Fenton氧化对污泥絮体的破解效果最佳。该最佳Fenton反应条件下进行污泥絮凝调理,投加CPAM 60 mg/L、调节初始pH为5,污泥调理效果最佳,使得滤饼含水率、上清液浊度、SRF分别降低了24.56%、42.12%、66.67%。Fenton-絮凝联合调理对于污泥脱水性能的改善显然优于单独絮凝调理。Fenton试剂可通过强氧化作用有效破解污泥絮体的EPS,进而有效降低污泥含水率;CPAM的絮凝作用使污泥比阻大大降低,提高了污泥脱水性能。     

煤泥选择性絮凝浮选中聚丙烯酰胺的作用机制

测试了阴离子型低相对分子质量聚丙烯酰胺PAM A401作用对煤及高岭石絮体表观粒径分布、样品红外光谱以及表面润湿性的影响,并通过浮选速度实验验证PAM A401的作用效果.研究表明,12 mg·L-1 PAM A401且循环搅拌11 min时,煤絮体累积粒度分布达到10%、50%和90%时对应的粒径分别是高岭石絮体的6.86、2.22和2.45倍,呈较好的絮凝选择性.吸附PAM A401后,煤的亲水性官能团特征峰增强,疏水性降低;高岭石的亲、疏水性官能团均有增加,疏水性略高.与常规浮选相比,选择性絮凝浮选实验的浮选速率较大,捕收剂用量降低30%.浮选3 min时,选择性絮凝浮选实验的可燃体回收率为81.57%,较常规浮选实验高3.64%,精煤灰分相当. PAM A401虽使煤颗粒的表面润湿性降低,但微细粒煤颗粒表观粒径增大的效应促进微细粒煤泥的分选.     

粉末碳与污泥回流强化混凝低温低浊水及残余铝

研究了粉末活性碳与聚铝混合污泥回流强化混凝对浊度、UV254和DOC去除效能;同时考察了回流对各种形态铝质量浓度的影响.结果表明,当聚合氯化铝和粉末炭的投加量分别为10、20 mg/L,粉末活性炭-聚铝混合污泥回流量为60 mL/L(回流比6%),pH值为8时,浊度去除率最大为78.5%;pH值为6.5～7.0时,DOC和UV254的最大去除率分别达29.6%和53.3%.回流工艺能强化去除浊度和有机物主要是由于回流污泥中不溶性金属氢氧化物的架桥和卷扫作用,以及回流污泥中和预投加PAC最大限度的吸附作用.回流污泥中的Al主要以颗粒形式粘附于絮体上,回流沉后水总余铝质量浓度高于常规工艺,但溶解态铝质量浓度均满足GB2006-2597生活饮用水卫生标准(<0.2mg/L).     

微污染水源水质特征分析及水处理实验

为了给微污染水源水处理提供可靠工艺参数,以白石水库水源水为研究对象,在水质监测基础上,对白石水库水质进行分析,并针对水源水质特点,进行了高锰酸钾与沸石联用处理微污染水源水实验研究。结果表明,白石水库各监测点位浊度、高锰酸盐指数、氨氮等指标不同程度超标,采用高锰酸钾预氧化、PAC+PAM混凝和沸石吸附联用能有效去除水中浊度、高锰酸盐指数和氨氮,使处理后三种水质指标达到生活饮用水卫生标准。     

化学预氧化对藻类细胞结构的影响及其强化混凝除藻

对比研究了氯(Cl2)、高锰酸钾(KMnO4)以及高锰酸钾复合药剂(PPC)等氧化剂预氧化对颤藻细胞结构的影响及其强化混凝除藻的效果.细胞氧化前后的光学显微摄影图片表明:氧化剂对细胞表面结构有不同程度的破坏作用;氧化剂不仅破坏了细胞的表面结构,同时还使胞内物质释放出来,使得出水的溶解性有机碳(DOC)升高.几种氧化剂的对比研究结果还表明,高锰酸钾复合药剂(PPC)除藻除浊效果较为明显,混凝沉后水藻细胞含量(以OD420和叶绿素含量表示)均有大幅度降低,说明PPC预氧化具有很好的强化混凝除藻效果.     

混凝去除铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的效果研究

取纯培养条件下的铜绿微囊藻水样，分别用三氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铝等3种药剂作混凝去除铜绿微囊藻烧杯试验，结果表明：聚合氯化铝混凝效果优于其他2种药剂，具有药剂投加量少(30～40mg／L)、矾花形成快、矾花沉降性能好、除藻效率高等特点．在聚合氯化铝最佳混凝条件下，投加聚丙烯酰胺助凝试验，发现添加6mg／L的聚丙烯酰胺只使除藻效率在原有基础上提高3％．铜绿微囊藻水样的pH对聚合氯化铝的混凝效果有明显影响，产生最佳混凝的pH值范围为6．0～7．0之间．     

H2O2催化氧化预处理柳江源水的试验研究

利用静态批量试验研究H2O2在FeSO4、FeCl3和水合MnO2三种催化剂的作用下对柳江源水预处理的效果，同时探讨FeSO4和FeCl3这两种催化剂的混凝作用是否可以代替PAC，试验结果表明H2O2催化氧化预处理对柳江源水中的浊度、UV254和TOC的去除有较好的效果；FeSO4和FeCl3这两种催化剂有一定的混凝作用，但不能代替PAC的混凝效果。     

PAM在滤池反冲洗水回用中混凝效果的试验研究

为探讨刘湾水厂滤池反冲洗水回用的可行性,用聚丙烯酰胺（PAM）作混凝剂,通过电动搅拌器进行混凝沉淀试验,试验结果表明应采用阳离子型PAM作混凝剂,其最佳投加量为1mg／L,静沉5min时上清液的浊度为1．48NTU,明显低于原水浊度。因此,该滤池反冲洗水可直接回用于原水中。     

三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的合成及结构组成测定

用三氯化铁与草酸钾在一定条件下直接配合制备亮绿色晶体三草酸合铁 ( )酸钾 ,合成方法简便 ,反应条件易控制 ,产物纯度高 ,用高锰酸钾滴定和红外光谱测定等方法对所合成的配合物结构组成进行测定 ,得有关测定数据与理论值相吻合     

Study on coagulation property of metal-polysilicate coagulants in low turbidity water treatment

In order to remove the low turbidity present in surface water, a novel metal-polysilicate coagulant was used to treat the raw water taken from Tanjiang River in Guangdong Province. This study on the effects of A1/Fe molar ratio on the performance of a complex compound formed by polysilicic acid, aluminium and ferric salt (PAFS) showed that PAFS with A1/Fe ratio of 10:3 seemed to have the best coagulation performance in removing turbidity and color. Experimental results showed that under the conditions of polymerization time of 15 d, sedimentation time of 12 min, and pH of 6-8,PAFS with A1/Fe molar ratio of 10:3 had the best coagulation efficiency and lowest residual A1 concentration. The turbidity decreased from 23.8 NTU to 3.23 NTU and the residual A1 concentration was only 0.165 mg/L in the product water. It could be speculated that colloidal impurities and particulate A1 were removed by adsorption bridging and electrical neutralization of long chain inorganic polymer coagulants.     

氯离子浓度对含盐污水中有机污染物化学需氧量测定的影响研究

采用重铬酸钾法与高锰酸盐指数碱性法对水中化学需氧量(COD)进行了对比测定研究,考察了氯离子浓度对化学需氧量测定结果的影响。分析结果表明,对于低含氯水样(氯离子浓度小于1 000 mg/L),用重铬酸钾法测得的COD值(CODCr)和用高锰酸盐指数碱性法测得的COD值(CODOH)存在线性关系;而高含氯水样的CODCr和CODOH之间无线性相关性。高浓度氯离子对CODCr值的测定影响显著,其影响规律可以用二次多项式表示。