单层滤料及双层不均匀滤料对地下水除铁除锰的影响

以哈尔滨某水厂高铁、高锰地下水为处理对象,考察相同运行条件(进水溶解氧为9mg·L~(-1),pH值为6.8~6.9,滤速为5m·h~(-1))下,单层滤料及双层滤料对除铁除锰滤柱除锰成熟期及出水水质的影响。结果表明:锰砂滤柱和上层石英砂下层锰砂滤柱除铁效果没有明显差别,都在运行7~10d后达标(0.3mg·L~(-1));锰砂滤柱除锰效果优于上层石英砂下层锰砂滤柱,后者比前者锰砂量小,吸附容量小,在锰质活性滤膜生成前吸附饱和,所以除锰成熟期延长。     

陶粒-锰砂双层滤料滤池同时去除地下水中铁锰研究

传统除铁锰的方法是一级除铁、二级除锰。采用接触氧化一药剂氧化法。利用陶粒-锰砂双层滤料滤池可同时去除铁和锰，即通过一级曝气、药剂氧化和过滤即可同时去除铁和锰。简化了传统的二级曝气、过滤的长流程设计。除铁除锰滤料无需成熟期，无需除锰前处理，可直接生产应用。     

地下水接触氧化除锰中催化剂形态的研究

当地下水中铁、锰含量超过标准时应进行除铁、锰处理,通常除铁容易而除锰较难。国内采用曝气接触氧化法除锰。地下水曝气后进行过滤,在滤料表面自然形成一层高价锰氧化物的锰质滤膜,此滤膜是一种催化剂,在除锰过程中起主要作用。即使在低pH值条件下也能使低价锰氧化为高价锰而过滤除     

生物法去除地下水中铁锰的研究进展

生物法除铁除锰是近年来提出的去除水中铁锰的新理论和新技术,为地下水中铁锰的去除开拓了新思路。阐述了生物除铁除锰理论的基本观点,重点介绍了该领域新的研究进展,主要包括生物除铁除锰的工艺优化、滤料选择、微生物研究和动力学研究4个方面,并指出深入研究生物除铁除锰的机理、动力学模型和高效除铁除锰工程菌的特性等是生物除铁除锰技术今后的主要研究方向。     

化学除锰技术研究进展

介绍了接触氧化法、试剂氧化法、电化学法除锰的效果、有关参数及作用机理,阐述了接触氧化法中常用滤料锰砂、石英砂、河砂、沸石等优缺点、除锰效果及作用机理,叙述了以高锰酸钾、氯、过氧化氢和臭氧为氧化剂的试剂氧化法除锰的反应条件及处理效果,分析了电化学法处理含锰废水的技术水平及除锰效能。展望了未来的发展方向:认为接触氧化法应集中在生物作用机理上,并针对生物机理培养特定菌种接种高效的活性滤膜;试剂氧化法可放在联合接触氧化法处理含锰废水上;电化学法可着重于微生物电解池以及微生物燃料电池的研究上。除锰技术结合生物能的研究意义重大。     

温泉水除铁除锰影响机理的研究

以江苏某地区温泉度假村项目中温泉水为水源,通过处理工艺去除温泉水中铁锰等杂质,达到温泉用水标准。调试结果表明,对于铁锰含量高的高温水,曝气方式除铁锰效果不明显,需通过控制滤速,采用粒径较小及均匀性较好的滤料,适当提高氧化剂投加量来达到更好的除铁除锰效果。     

生物除铁除锰在钢铁废水回用处理中的应用

研究了锰砂过滤工艺在钢铁废水回用处理中除铁除锰的应用.在滤速5.0 m/h、工作周期4 d、反冲洗强度21 L/(m2·h)和反冲洗时间6 min的操作条件下,经过自然生物培养成熟的锰砂滤层对钢铁回用废水中的总铁、锰的去除率达80%以上,出水总铁和锰都达到再生水用作循环冷却用水的水质要求.同时成熟的锰砂滤料还具有一定的COD和氨氮去除能力.     

地下水纤维滤料除铁中试研究

进行了纤维滤料地下水除铁中试研究，试验结果表明纤维滤料具有成熟期短（14d）、除铁效率高的特点。在滤速为20m／s时能将原水中Fe从11．6mg／L去除至0．3mg／L以下。三价铁是影响出水水质的重要因素．应减少曝气后停留时间及控制曝气量以减少滤前三价铁的含量。分析了纤维滤料除铁的机理及特点．确定了纤维滤料过滤器合适的反冲洗强度及步骤。     

石英砂/锰砂混层滤料对电厂循环冷却水除铁效果探究

采用石英砂/锰砂混层滤料去除电厂循环冷却水中的铁,探讨了pH值对混层滤料除铁的影响。结果表明,石英砂/锰砂比例为3∶7的混层滤料,pH值在6.5～8.5,滤速为1.5 m/h的条件下,除铁效果最好,滤后水中的总铁和亚铁含量均在11μg/L以下,达到使用要求,效果满意。该方法为电厂循环冷却水处理提供了基础实验依据,为其他工农业给水有效去除铁(Ш)的色度污染提供了参考。     

浅谈药剂氧化法在除铁锰水中的应用

介绍了几种常用的除铁除锰氧化药剂,分析了各种氧化药剂的除铁除锰效果,为铁锰水的处理提供指导。     

均粒石英砂滤料快滤池的生产性试验与应用

介绍均粒石英砂滤料快滤池的生产性试验与应用 ,在不改变滤池结构、反冲洗方法和操作习惯的条件下 ,仅将快滤池的传统滤层改为均粒石英砂滤层 ,产水量提高 15 % ,而滤层的费用仅增加7%。     

石英砂滤料表面干法改性制备疏水性除油滤料

采用钛酸酯偶联剂DN101对石英砂滤料进行表面干法改性,增强滤料的亲油疏水性。通过单因素实验研究改性时间、DN101浓度以及改性温度对改性效果的影响,并以亲油亲水比LHR作为评判改性效果的标准。结果表明,反应时间为70 min、DN101用量为1.2%、反应温度为60℃时,DN101干法改性石英砂效果最好,LHR值由未改性时的1.25提高到最大值11.1;改性石英砂对15.61 mg·L^-1含油废水的吸附容量由未改性时的0.17 mg·g^-1增大到0.25 mg·g^-1;对17.3 mg·L^-1含油废水的过滤去除率由未改性时的72.6%提高到97.8%。扫描电镜、电子能谱和红外光谱分析结果表明,DN101以化学键的方式与石英砂表面官能团结合,对石英砂形成了均匀稳定的包覆层。     

癸二酸废水除油试验研究

采用过滤法对癸二酸废水进行了除油试验研究。结果表明，砂滤器、蜂房滤器和超滤器对水中乳化油均具有较好的去除效果。砂滤器与蜂房串联，乳化油去除率95％以上，出水含油量小于10mg／L，砂滤器、蜂房及超滤器串联，乳化油去除率98％以上，出水含油量小于2mg／L。     

Capillary pressure method for measuring lipophilic hydrophilic ratio of filter media

Lipophilic Hydrophilic Ratio (LHR) was defined based on Washburn equation. The LHR values of five filter media were calculated from the wetting rates of cyclohexane (apolar) and water (polar) through compact filter media beds measured by capillary pressure method. The surface structures of filter media were characterized by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). It was confirmed by great regression coefficients and reproducibility of wetting rates that the values have a good reliability and the technique is applicable. The LHR values of nutshell, manganese sand, ceramic granule, quartz sand and ceramic sand are 66.87, 1.24, 1.22, 1.16 and 0.80, respectively, which shows that nutshell is much more lipophilic while manganese sand, ceramic granule and quartz sand are somehow more lipophilic than ceramic sand. This fact is consistent with the results of XPS and FTIR.     

毛细上升法研究水处理滤料的表面热力学特性

基于Washburn方程用亲油亲水比(LHR)比较了0.9～1.2 mm无烟煤、锰砂和石英砂滤料的润湿性; 同时以正己烷、1-溴萘、甲酰胺和去离子水为探针液, 用Washburn方程和van Oss-Chaudhurry-Good(vCG)理论对滤料表面自由能成分进行了估算。实验测得无烟煤、锰砂和石英砂的LHR值依次为1.93、0.75和0.69, 说明无烟煤的亲油性较好而锰砂和石英砂表现出了亲水性; 估得无烟煤、锰砂和石英砂滤料的表面自由能非极性成分和极性成分依次为38.8、38.0、37.7 mJ·m-2和0.73、6.8、8.7 mJ·m-2,初步说明水处理滤料的表面润湿性与其表面自由能极性成分γABs之间有一定的相关性; 而后者归因于滤料的表面化学组成。     

搅拌式过滤器的研制及在油田污水处理中的应用

为了解决大庆油田现有石英砂过滤器反冲洗憋压、跑料、滤料再生困难等问题,在对原有过滤装置分析的基础上,根据反冲洗特性,对过滤器进行了改造,开发出搅拌式过滤器。经现场测试,搅拌式过滤器反冲洗压力由原来的0.27～0.46M Pa降低到0.17～0.20M Pa,且均能实现罐群水反冲洗。改造后搅拌式过滤器出水油平均含量5m g/L以下,平均去除率达到75%以上;出水悬浮物平均含量为9.8m g/L,去除率达到80%以上。     

水中溶解氧量对除铁除锰效果的试验研究

地下水水质较好,不易污染,比较安全可靠.但是地下水中铁、锰含量过高给人们的生产生活带来很多的不便和危害.实验通过对溶解氧量的研究,发现溶解氧在一定范围内的变化对生物除铁除锰效率的提高无显著影响,原水溶解氧达到3 mg/L即可满足运行要求.     

表面重构石英砂滤料的制备及微生物附着行为

基于普通石英砂滤料表面光滑、比表面积小、微生物难以附着等缺陷,以BOE（buffered oxide etch）腐蚀液对普通石英砂滤料进行化学蚀刻处理,以改善石英砂的表面形貌,促进微生物在石英砂滤料表面附着。扫描电镜分析结果表明,经改性得到的表面重构石英砂形貌发生明显变化,整体呈沟槽形貌;因素分析试验结果表明,在腐蚀液浓度为15%（质量）、HF与NH₄F的质量比为1∶1、反应温度为55℃、反应时间为45 min的条件下,所得改性石英砂表面的沟槽较多且宽度多介于1.0～5.0 μm之间,表面生物量由改性前的9.3 nmol P·g^-1提高到改性后的15.7 nmol P·g^-1;红外光谱分析结果显示,改性石英砂表面部分Si-O转变为Si-OH,有机物特征峰的消失反映了石英砂表面有机物的进一步去除;石英砂的比表面积由改性前的0.427 m²·g^-1提高至改性后的1.475 m²·g^-1;对COD_Cr的平均去除率由改性前的41.9%提高到改性后的51.6%。因此,表面重构石英砂具有较好的微生物亲和性,更适宜微生物的附着。     

氧化铁改性石英砂过滤性能及反冲洗效果研究

对自制涂铁砂进行过滤和反冲洗试验,研究不同滤层(每层为12 cm)的截污性能,并与原始石英砂和活性炭-涂铁砂组合滤料的性能进行对比研究,探讨涂铁砂对浊度和有机物的过滤效果及其再生能力。结果表明,(1)涂铁砂存在一个使用成熟期,约3个工作周期。成熟期后,其对浊度和有机物的去除率最高,为96.5%、75.4%。(2)涂铁砂对浊度的有效截污滤层集中在前2层,总去除率为88.73%。(3)经相同强度气水反冲洗后,涂铁砂滤层厚增加幅度最大(为5 cm),过滤周期为石英砂的1.5倍。(4)改进后的气水反冲洗强度为:气冲4 min,q气=12L.m-.2s-1;气水同时冲5 min,q气=12 L.m-.2s-1,qNaOH=10 L.m-2.s-1,NaOH=0.1 mol.L-1;清水漂洗3 min,q水=10 L.m-2.s-1。(5)反冲洗后,活性炭-涂铁砂组合滤料中涂铁砂表面的块状及针状形态学特征不变,对有机物的去除效果保持不变,为74.1%。     

Wettability studies of filter media using capillary rise test

Filtration process is a typical tertiary treatment method for oily wastewater, suitable for the lower oil concentration and oil-in-water emulsion system. Therein the wettability of oil-in-water emulsions to filter media probably has some significant influences on the oil removal efficiency, namely a lipophilic filter medium have a better performance in oil droplets coalescence and attachment than a hydrophilic one. In this paper, a Lipophilic to Hydrophilic Ratio (LHR) concept was defined on the basis of Washburn's equation and a test equipment was correspondingly designed, which were used to compare quantificationally the wettable selectivities of three filter media to oil and water. The selected filters were anthracite, manganese ore and quartz sand particles with a size fraction of +0.9 to 1.2 mm and the wetting liquids were apolar cyclohexane and polar deionized water. At the same time, the effect of filter particle size on the LHR value was also explored. Linear least-square fits for all wetting rates gave regression coefficients of more than 0.9991, confirming the suitability of the experimental method for filter particles and further validating Washburn's theory. The determined LHR values of anthracite, manganese ore and quartz sand are 1.93, 0.75 and 0.69, respectively, which means anthracite is lipophilic while manganese ore and quartz sand are hydrophilic. Moreover, for three selected particle size fractions the LHR values of anthracite particles are always the greatest and that of manganese ore are a little bit greater than quartz sand particles. Therefore, it can be deduced that the wettable differences probably be attributed to the differences of surface chemistries of filter samples. Namely, anthracite surface contains principally organic functional groups composed of carbon and oxygen elements and therefore presents apolar and lipophilic characterization, while manganese ore and quartz sand surfaces have SiO₂ species and make them polar and hydrophilic. This conclusion is approximatively confirmed by the analysis results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).