淡化海水进入市政供水管网的铁稳定性

该文针对常规地表水源切换为淡化海水对既有供水管网水质铁稳定性的影响开展研究。选取中国市政管网系统中常用的灰口铸铁管和球墨铸铁管,利用实验室制作的管段模拟反应器,分析不同氯离子质量浓度的淡化海水对两种管材管段铁释放的影响。结果表明:供水管网铁释放量与淡化海水中氯离子质量浓度具有显著相关性,氯离子质量浓度从50mg/L增加至240mg/L,8h滞留水的总铁释放量最大增加灰口铸铁管约8.00mg/L,球墨铸铁管约0.40mg/L。供水管网内部腐蚀产物特性与管材密切相关,因而不同管材应对水质变化的耐受性有明显差异。淡化海水由于其水质不稳定,具有强侵蚀性,进入灰口铸铁管的供水管网前,需与常规水源水勾兑使用,严格控制淡化海水的氯离子质量浓度,以免引发严重的管网"黄水"问题。     

给水管网内铁离子的释放

通过实验室构建的实验管网,模拟了实际给水管网的水力、水质条件,对各项水质指标进行了监测和相关性分析．结果表明余氯、浊度、pH值与总铁含量相关性较高．改变水力、水质条件,根据不同条件下实验管网中总铁含量的变化情况,分析了浊度、余氯、pH值、流速与铁释放现象的相互影响机理,提出了控制铁释放的方法．监测实际给水管网的水质,量化水中总铁含量与余氯、浊度和pH值之间的关系,分别建立了基于Excel的多元线性回归模型和基于Matlab的BP人工神经网络模型,对水中总铁含量进行了预测．     

灰口铸铁管输配淡化海水铁释放控制

以灰口铸铁管管段为研究对象,运用管段反应器,研究淡化海水在市政管网输配过程中,灰口铸铁管内壁铁释放现象及探讨如何控制铁释放。研究结果表明:管龄约10 a的灰口铸铁管内壁管垢的主要组成物质为Fe_3O_4,α-FeO(OH)和γ-FeO(OH);采用投加磷酸盐、调整自来水与淡化海水的混掺比及增加硬度的方式控制输配淡化海水过程中的铁释放,其中1 mg/L的磷酸钠对管段内壁铁释放表现出一定的抑制作用,总铁质量浓度平均降低20%,磷酸氢二钠抑制铁释放效果最好;将自来水与淡化海水混掺后进入灰口铸铁管,对于减缓管段铁释放具有一定作用,并且淡化海水比例越低,总铁质量浓度越小;当水中硬度为200 mg/L和300 mg/L时,总铁质量浓度分别减少43%和50%左右;三因素对灰口铸铁管反应器铁释放减缓作用的影响程度从大到小依次为混掺比、硬度、磷酸氢二钠。     

混凝-膜生物反应器工艺处理印染废水

采用膜生物反应器对印染废水进行好氧生物活性处理,并对处理水样的化学耗氧量、生物耗氧量、色度和浊度等各项水质指标进行连续测定、分析与处理.实验结果表明:膜生物反应器在混合液悬浮固体(MLSS)质量浓度约5～8 g/L的条件下运行,当系统进水的化学耗氧量(COD_(Cr))为750-900 mg/L,生物耗氧量(BOD)为130-250 mg/L,色度为100-200倍时,出水COD_(Cr),去除率可高达86.6%,BOD、色度、浊度以及悬浮固体(SS)质量浓度几乎为0,处理效果较好.采用混凝-膜生物反应器工艺处理印染废水技术可行.     

高浓度硫酸根废水厌氧系统处理效果及产气研究

利用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,研究不同硫酸根浓度下,有机物和硫酸根的去除效果和产气情况。结果表明:在温度为36℃,进水p H值在6.3~7.1,总有机碳(TOC)和硫酸根(SO~(2-)_4)质量浓度比在0.4~3.0条件下,体积为10 L的UASB反应器运行状况良好;随着SO~(2-)_4浓度的增加,当初始ρ(TOC)=690 mg/L,ρ(SO~(2-)_4)=230 mg/L,水力停留时间(HRT)为12 h时,TOC的去除率约为78%,SO~(2-)_4的去除率约为49%,气体产量为17.4 L/d;当ρ(TOC)增加到840 mg/L,ρ(SO~(2-)_4)增加到2 140 mg/L时,TOC的去除率降为71%,SO~(2-)_4的去除率为47%,气体产量为8.5 L/d;通过控制进水p H值在6.3~7.1,保证了反应器内部较高的p H值(8.2±0.2),使反应器成功运行。     

DO对短程反硝化过程中N2O产量的影响

利用SBR反应器,考察不同溶解氧(DO)条件下NO2-反硝化过程中N2O产生及释放过程。研究结果表明:控制曝气量为0.3 L/min,进水NO2--N质量浓度为40 mg/L,体系DO质量浓度分别为0,0.1,0.3,0.5和0.7 mg/L时,反硝化过程N2O释放量分别为0.41,0.60,2.62,4.98,6.83 mg/L;随DO质量浓度的增加,反硝化速率明显降低;当DO质量浓度由0 mg/L增至0.7 mg/L时,每克混合液悬浮固体(MLSS)的NO2-反硝化速率由14.9 mg/(L.h)降至10.2 mg/(L.h),每克MLSS的N2O产生速率由0.2 mg/(L.h)增至1.9 mg/(L.h)。其原因为:高DO质量浓度对氧化亚氮还原酶具有较强的毒性,抑制了N2O的进一步还原过程;高NO2-的存在导致抑制了氧化亚氮还原酶的活性。降低A/O和A2/O等生物脱氮过程中缺氧反应器内部DO质量浓度,保证严格缺氧条件,是减少短程生物反硝化过程中N2O产量的关键因素。     

腐蚀铸铁管中饮用水水质变化规律试验研究

为了研究管网腐蚀、管垢对供水管网水质的影响,以28 a DN350无内衬灰口铸铁管为对象开展了腐蚀饮用水管道中水质变化规律的试验研究.研究表明:腐蚀管道中浊度、总铁等水质指标随水力停留时间的增长而增加,且总铁与浊度呈良好正相关关系,水中铁质量浓度升高取决于水中悬浮态铁的升高;且以上指标的变化均与水流速度有关,当水流速度大时,管中水质变化加速;用扫描电子显微镜(SEM)对C市供水管道腐蚀瘤结构进行微观形貌分析,可以将腐蚀瘤分为表面层、硬壳层和内核层3层;采用能量分散光谱法(EDS)和X荧光光谱仪(XRF)对腐蚀瘤化学成分进行分析,腐蚀瘤主要组成成分为铁的氧化物,即α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3O4.以上结果表明:管道腐蚀瘤的物理形态和力学强度易受水力条件的影响,其腐蚀成分在水流扰动下容易脱落释放,是导致管网水质二次污染的重要原因.     

应用一体化膜处理设备处理农村微污染地表水

针对目前农村微污染地表水源水中浊度高、氨氮质量浓度高、微生物污染严重等特点,采用一体化膜处理设备处理某农村地表微污染水.结果显示,当微污染地表水源水平均浊度在22 ntu,平均氨氮质量浓度在1.05 mg/L,平均细菌总数为210 CFU/mL时;出水浊度、氨氮质量浓度、细菌总数分别为0.3 ntu、0.28 mg/L和0 CFU/mL,各项指标均达到生活饮用水水质标准(GB5749-2006).     

基于管段重要性的给水管网布局分析

针对给水管网模型中管段重要性判断的实际需求,利用算例,构造了树状管网、不同环数的环状管网、供水压力变化、连通管段直径变化以及多水源供水等情况下的各种给水管网布局,结合水力计算进行了分析,得出了有助于供水管网规划、设计和运行管理中与管段重要性相关的结论:树状管网从水源到每一需水节点仅存在一条输水路径,不存在连通性冗余和能力冗余;环状管网具有连通性冗余,但能力冗余取决于整体布局;环状管网基环数目依次增多时,存在连通管段的局部效应,即在所添加连通管道附近的管段重要性受到影响,但远离小环部分的管段重要性未受影响;随着供水压力的升高和水源的增多,成环部分各管段重要性下降,管网的能力冗余提高.     

长乐市乡镇集中式饮用水源富营养化评价

对长乐市乡镇集中式饮用水源(水库)进行水质调查,采用综合营养状态指数法对营养指标进行富营养化评价.结果表明:2012年11月,调查水库CODMn浓度范围为2.55～3.75mg/L,TN浓度范围为0.63～0.89mg/L,TP浓度范围为0.03～0.05mg/L,Chla范围为1.9～3.5 mg/m3,SD范围为0.88～1.05m,各乡镇集中式饮用水源目前处于中营养状态,整体水质良好.     

基于EPANET-MSX的多水源供水管网余氯模拟研究

目前广泛使用的给水管网水质分析模型多是基于单种成分分析的水质模型,对于余氯衰减模型,仅假设整个管网中的余氯衰减常数是一致的.对于多水源管网而言,若各出厂水水质差别很大,而使余氯衰减常数相差很大时,将造成误差.通过建立符合实际工况的多水源余氯衰减模型,运用Epanet-msx水质模块进行模拟运算,对比不同水厂余氯衰减系数同一化处理和差异化处理对管网余氯浓度造成的差别,可以看出差异化处理将能更真实地反应管网中余氯浓度的分布和变化情况.     

北方某城市饮用水管网中亚氯酸盐调查

为保证饮用水给水管网的水质安全,通过现场实验对以二氧化氯为惟一消毒剂的典型管网进行连续试验检测,获得实际管网的二氧化氯消毒副产物亚氯酸盐和氯酸盐的变化规律并对其影响因素进行分析.结果表明,氯酸盐在实际管网中的量均小于0.05 mg/L,而亚氯酸盐在连接管、转弯管和支管的质量浓度分布明显偏低,说明实际管网中的管垢和流速是影响亚氯酸盐质量浓度变化的关键因素.实际管网内二氧化氯消毒副产物的调查分析对消毒剂的安全使用以及饮用水品质的提高具有重要意义.     

高分子聚胺PED的合成及废水硫酸根的吸附性能

以环氧氯丙烷和二乙烯三胺反应合成1种高分子聚胺(以下简称PED),采用FTIR,DSC-TG,EDX和SEM等方法对产物进行结构表征,并考察合成的高分子聚胺PED水溶液中硫酸根离子的脱除能力。研究结果表明:聚合产物PED热稳定性随产物氨基含量增加而增大,热分解温度可达285℃;产物PED对硫酸根有很强的脱除能力,其中,产物投加量的增加和酸性条件均有利于硫酸根脱除率的提高;在中性和酸性溶液中(硫酸根离子质量浓度为2.0g/L),产物脱除硫酸根达到平衡的时间分别为30min和10min;当反应时间为30min时,在中性和酸性水溶液中硫酸根脱除率分别可达90.2%和99.6%,产物吸附量分别为175mg/g和191mg/g;处理后水溶液中硫酸根离子质量浓度降为196mg/L和8mg/L,均远低于国家生活饮用水卫生标准的250mg/L(GB3838—2002)要求。     

渤海油田注入水除铁技术及中试研究

针对渤海某油田水源井水和污水中含有一定量Fe~(2+)而影响注入水水质和聚合物溶液性能的问题,开展了现场活性滤料除铁影响因素的实验研究,并在此基础上设计了除铁工艺及中试装置。结果表明,实验装置可使水中铁离子质量浓度由入口1.50 mg/L左右降到出口0.10 mg/L左右,总铁和亚铁去除率可达到90%以上。除铁后水中悬浮固体质量浓度降低到3.00 mg/L左右,井口聚合物溶液黏度明显提升,各项指标满足油田对注入水水质及注聚质量的要求。     

铁刨花对上流式厌氧污泥床反应器室温下处理城镇污水的影响

研究了室温下运行的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器在加入工业金属加工产生的废弃物铁刨花前后对城镇污水处理效果的改变情况.结果表明,在加入铁刨花后,其出水水质得到显著提高,COD,SS的平均值分别从102,77 mg·L-1降为47,8 mg·L-1,色度、浊度平均值分别从12倍,15度降为9倍、11度,达到国家城镇污水厂污染物排放一级A标准(GB 18918-2002).出水硫化物从18 mg·L-1减少至8 mg·L-1和SS的减少是出水COD得以降低的主要原因.铁刨花在UASB反应器中所形成Fe2 在控制出水硫化物、SS浓度,降低出水COD、色度、浊度方面具有关键作用.     

不同浓度赤霉素浸种对刺蒺藜种子萌发特性的影响

在室温26℃条件下,研究了不同浓度赤霉素(0 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L、400mg/L)浸种对刺蒺藜种子的发芽率,发芽速率,发芽势、发芽指数、叶长和根长等萌发特性指标的影响。结果表明:不同浓度赤霉素浸种对刺蒺藜种子的发芽率、发芽速率、发芽势和活力指数均有促进作用,浓度为300 mg/L的赤霉素能显著增加发芽率、发芽速率和活力指数,浓度为400 mg/L时能显著增加发芽势,同时,浓度在200~400 mg/L之间,能增加刺蒺藜幼苗根重量、茎长度和茎重量,经300 mg/L浓度赤霉素浸种后,幼苗根冠重量比显著增大。表明赤霉素能显著提高刺蒺藜种子的活力和抗逆性,增强种子的萌发能力。     

用新型絮凝剂聚磷硫酸铁处理城市生活废水

以硫铁矿烧渣为原料制得聚硫酸铁(PFS),然后在PFS溶液中加入Na3PO4得到聚磷硫酸铁(PPFS),使用PPFS对城市生活废水进行处理,利用正交方法研究PPFS碱化度、PPFS中磷铁的量比、PPFS剂量及废水的pH值等对城市生活废水CODCr和浊度去除率的影响.实验结果表明当PPFS碱化度B为9.33%,其磷、铁的量比n(P)∶n(Fe)=0.05,废水pH值约为7,废水含Fe的质量浓度为55.2 mg/L时,PPFS具有最佳絮凝效果;在废水中加入PPFS后能有效地降低胶体的电位,发生电中和反应;处理后废水CODCr质量浓度和浊度分别从140 mg/L和60下降到41.2 mg/L和1.3,CODCr降低70.6%,浊度降低97.7%,说明PPFS能有效地除去CODCr和降低浊度,除去废水中的污染物.     

化学氧化-沉淀法对某酸性矿山废水中铁的资源化回收处理工艺

采用化学氧化-沉淀法处理某Fe²⁺浓度为800 mg/L的高酸度矿山废水,通过研究不同碱性试剂的添加对调节pH和对铁去除效果的影响以及曝气氧化时间、絮凝剂添加量等方面对废水中铁氧化沉淀效率的探究。结果表明:当使用质量分数为20%的石灰乳调节废水pH至8.0,曝气氧化2 h时,废水中铁的去除率达到99.99%,其废水上清液中TFe的残余质量浓度为0.8 mg/L。再向处理后的废水中加入0.5 mL/L质量浓度为0.1%聚丙烯酰胺使含铁沉淀絮凝沉降,过滤沉淀并烘干后得到铁品位约为40%的沉淀渣,可以作为制备聚合硫酸亚铁的原料。再将沉淀渣在管式炉中700 ℃条件下焙烧30 min得到铁品位约为60%产品,可以作为炼铁的原材料。     

一体式膜生物反应器处理中药废水的试验研究

针对中药废水具有COD高,水质变化大等特点,采用一体式膜生物反应器(MBR)对中药废水的厌氧反应器出水进行处理,在固定水力停留时间(HRT)为5 h的条件下,考察了进水COD质量浓度及污泥质量浓度(MLSS)与COD去除之间的关系.结果表明,当HRT为5 h,进水COD质量浓度小于3 000 mg/L时,膜出水COD小于30 mg/L,满足中水回用标准;当进水COD质量浓度为3 000～6 000 mg/L时,膜出水COD大于30 mg/L而小于100 mg/L,满足污水排放标准;当进水COD质量浓度大于6 000 mg/L,膜出水COD大于100 mg/L,不能满足污水排放标准.同时污泥质量浓度(MLSS)与COD去除的关系表明,为了达到更好的COD去除率,MBR的最佳MLSS应控制在7 543 mg/L.     

江水源热泵水质标准实验及传热特性分析

分析了长江重庆段的水温和水质情况,通过实验方法测试了水源热泵机组在不同含沙量、浊度及藻类物质条件下的性能变化情况,提出了适应长江上游地区地表水源条件下的高效节能水源热泵机组的水质标准.实验结果表明:在不同水质条件下,热泵机组的性能系数最大下降了3.73%,换热器水侧污垢热阻的增幅最大为25.6%,当水质条件为含沙量≤100g/m3,浊度为≤50NTU时,热泵性能较好,可作为江水源热泵合适的冷却水水质标准.