混凝沉淀与混凝气浮处理含铊微污染北江水的对比研究

随着人类活动特别是采矿业的增加,铊(Tl)引起的水污染已经成为给水行业面临的严峻问题。以含Tl微污染北江水为处理对象,在不改变常规运行参数(包括沉淀时间、pH等)前提下,对混凝沉淀和混凝气浮两种工艺的效能进行了对比研究,重点考察两种工艺除Tl、除浊、除总有机碳(TOC)和除藻特点。结果表明,混凝沉淀和混凝气浮工艺的除Tl效率均随投药量的增加而提高。复合混凝剂PAC-PDM、AS-PDM除Tl效果优于PAC和AS。常规投药量范围内,沉淀除Tl和除浊效果优于气浮,但除藻效果较气浮略低。除Tl与除TOC之间存在一定相关性,最佳投药范围一致。综合考虑相关因素,对于含Tl微污染北江水而言,混凝除污最佳工艺为混凝沉淀,最优混凝剂及投药量分别为PAC-PDM和7mg/L。     

地表水厂絮凝池改造及运行优化研究

在江苏某地表水厂设计参数条件下采用微山湖原水开展混凝搅拌试验,并与实际运行效果进行对比,发现实际生产中絮凝池絮凝效果差、药耗明显偏高,存在低温低浊水处置困难现象。对工艺池进行测量复核后,发现折板絮凝池前两段淹没过水折板安装高程和絮凝池尾端配水墙高程均存在异常,影响絮凝沉淀效果,针对上述缺陷进行改造,辅以投加助凝剂,使絮凝沉淀效果明显改善。运行效果表明:在冬季,PAC用量4 mg/L(以Al_2O_3计)、PAM用量0.05 mg/L时,沉淀池出水浊度可稳定地控制在1 NTU以下。     

天津纪庄子再生水厂泥渣回流强化混凝沉淀工艺技术研究

通过对天津纪庄子再生水厂原水(城市二级出水)进行泥渣回流强化混凝试验研究,证明回流泥渣量在100～300mg/L时效果较好;当泥渣回流后,PAC投药量明显减少,只需5mg/L,基本能达到不加泥渣时投药量15mg/L的效果,节省了67%的投药量。通过正交试验确定混凝沉淀工艺的最佳混凝条件:快速搅拌45s,搅拌速率150r/min;慢速搅拌20min,搅拌速率50r/min。并且污泥浓度为10000～20000mg/L时的污泥回流才能得到比较好的处理效果。     

模拟突发汞污染原水应急处理试验研究

采用烧杯试验考察了常规混凝、预加石灰乳混凝以及硫化钠沉淀联合强化混凝对模拟突发性汞污染原水中汞的去除效果。通过硫化钠投加量、pH、2种混凝剂和3种助凝剂及其投加量对除汞效果的影响试验,优化了硫化钠沉淀联合强化混凝法除汞。结果表明,常规混凝汞去除率为23.5%～31.8%;预加石灰乳混凝的汞去除率为32.8%～79.8%;硫化钠沉淀联合强化混凝的除汞效果最好,平均去除率大于90%。硫化钠的最佳投量比为1∶2(Hg2 ∶Na2S.9H2O),在过量200%以下出水硫离子均不超标。pH在8以上可确保硫化钠充分发挥作用。PAC最佳投加量为20mg/L,PAM最佳投加量为0.1mg/L。为期30天规模为4m3/h的中试验证了优化后的硫化钠沉淀联合强化混凝应急处理方法对不同汞污染程度的原水的除汞效果与小试基本一致。用硫化钠沉淀联合强化混凝应急除汞,在汞超标100倍以下,过滤出水可达标,在汞超标60倍以下,沉淀出水可达标。处理费用为0.02588元/m3。     

皮毛加工废水处理技术

采用混凝沉淀、水解酸化、百乐克生化池、两级曝气生物滤池处理皮毛加工废水。实际运行结果表明,该工艺运行出水水质稳定,处理效果好,出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准的要求。     

含腐殖酸低浊原水的改性凹土强化混凝效果分析和参数确定

研究了改性凹土联合聚氯化铝强化混凝耦合去除浊度和腐殖酸的效果。试验原水条件为腐殖酸浓度10mg/L,浊度为(30±1)NTU。采用静态混凝搅拌试验,考察了聚氯化铝和改性凹土的混凝沉淀时间、复配投加量、pH、投加顺序、搅拌速率等工艺参数对腐殖酸和浊度耦合去除效果的影响。结果表明,在强化混凝中,当聚氯化铝投加量为15mg/L,改性凹土投加量为30mg/L,沉淀时间30min,pH=7时,腐殖酸和浊度的同步去除率分别达到95.5%和96.8%,对比单投加聚氯化铝混凝工艺,聚氯化铝投加量可降低25%,并减少沉降时间。     

上海市雨水径流水质监测与混凝沉淀试验研究

通过对上海市雨水径流水质的监测,以及对其污染主要影响因素与污染程度的分析,掌握水质特性及其变化规律.通过雨水径流的混凝沉淀试验研究,确定了雨水混凝沉淀最适宜的混凝剂种类、最佳的混凝反应运行条件及最优的药剂投加量.在最佳混凝条件下,雨水径流浊度的去除率达99%.因此,混凝沉淀是雨水径流处理利用及污染控制最简便易行且有效的处理方法.     

Fenton氧化—混凝沉淀—水解酸化—好氧工艺处理制药废水

针对天津某制药厂制药废水的特点,进行清浊分流,高浓度废水经Fenton氧化—混凝沉淀—水解酸化处理后与低浓度废水混合再进一步处理.工程实际运行结果表明,该组合工艺处理效果好、运行稳定,各项水质指标均达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级排放标准.     

回流溶气气浮法处理含油污水试验研究

本文对溶气气浮污水处理技术的原理和技术参数进行了理论分析和试验研究,分析了回流比、混凝剂投加量、停留时间等参数对处理效果的影响,并进行了参数的优化试验;结合大庆油田污水处理工艺的现状,提出了以气浮代替混凝沉淀的工艺流程,试验结果表明:该工艺的出水水质可达到大庆外围低渗透油田注水水质标准.     

利用溶气气浮工艺强化处理低浊高色富含有机物地表水

低浊高色富含有机物地表水难于混凝,试验采用“混凝-溶气气浮”(“混凝-DAF”)工艺处理此类水,并与常规“混凝-沉淀”工艺进行了比较。结果表明,“混凝-DAF”工艺在较低投药量时能取得更好的处理效果;对于“混凝-DAF”工艺,增大混凝剂投量后出水浊度基本不变,但出水色度及CODMn可进一步降低;“混凝-DAF”工艺去除水中有机物的能力优于“混凝-沉淀”工艺。最后,对“混凝-DAF”工艺去除水中有机污染物的机理进行了探讨。     

混凝—吸附联用工艺去除水中磷的中试研究

为控制富营养化,上海某在建大型景观湖总磷(TP)控制限值为0.02 mg/L。为达到处理要求,在项目现场进行了中试,对化学混凝和吸附联用工艺去除水中的磷的效果进行了研究。中试结果表明:在合理的加药量条件下,化学混凝可去除水中大部分P,磷吸附剂则对PO43-有着极好的去除效果,处理出水可以实现PO43-几乎完全去除和TP达标;脱气塔的存在可以有效延长吸附剂的寿命;全套装置在运行过程中需要用到盐酸和烧碱,操作和管理难度较大,能耗及吸附剂再生成本较高;装置占地面积较大。因此该工艺的工程应用需综合考虑项目的实际情况来确定。     

三峡多级船闸水力学试验检测与控制

 根据三峡多级船闸水力学模型试验检测项目多、测试精度高、数据分析复杂等特点,研制了以计算机为核心的检测控制系统。该系统包括水位和水面检测仪,阀门驱动装置,系缆力测量仪,压力、流速、波浪测量装置以及计算机实时数据采集与控制装置,测控与数据处理软件。利用14位/32路高精度模数转换器对被测模拟量信号进行动态自动标定。软件设计采用灵活的运行参数设置和模块结构。采用通用分析程序进行概率统计分析及FFT分析。系统抗干扰能力强,检测精度高,能在数据采集与控制的同时,实时地显示数据,最终能完成图形及报表输出,系统功能满足试验研究的要求。     

二次凝聚法去除受污染原水TOC的影响因素研究

基于已有的研究成果通过混凝烧杯试验就二次凝聚法的凝聚剂投加量比例、快速混合强度和pH范围等因素对原水TOC去除效果的影响进行了研究。试验结果表明,将常规凝聚的加药量等分2次投加能取得最好的原水TOC去除效果,高混合强度有利于去除原水TOC,二次凝聚的最佳pH范围与原水pH范围一致。     

高压喷射灌浆施工中容易出现的问题及解决方案

从高压喷射灌浆施工中的停电或机械故障影响、灌浆孔孔斜、水泥浆的凝结时间、静压回灌补浆、冒浆、高喷试验等几个方面,对高压喷射灌浆施工中经常容易出现的问题进行总结,并提出解决方案。     

岩体原位试验新技术在水工复杂岩体工程中的应用综述

为解决复杂岩石力学问题,研发了复杂应力路径岩体高压真三轴原位试验技术及流变试验技术、岩体原位大尺度模型试验技术以及岩体破裂扩展精细探测技术等岩体原位试验新技术,并将其应用于白鹤滩柱状节理玄武岩修建高拱坝适宜性、锦屏二级引水隧洞高应力条件下深埋岩体力学特性、乌江构皮滩垂直升船机软岩地基长期变形预测等水工复杂岩体工程关键技术问题的研究。主要研究成果为:①针对高地应力岩体和地下洞室开挖复杂应力路径岩体的变形破坏问题,获得了柱状节理玄武岩、深埋大理岩考虑中间主应力影响的非线性强度准则的强度参数;②针对高应力、复杂应力路径条件下复杂结构岩体的流变特性问题,获得了深埋大理岩流变参数;③针对柱状节理玄武岩松弛特性及预应力锚固防松弛措施,实现了柱状节理玄武岩开挖松弛过程以及岩体真三轴试验破坏过程声发射精细探测;④针对构皮滩超高垂直升船机桩-软岩复合地基长期变形问题,获得了桩-软岩复合地基流变参数。该成果提升了岩体原位试验技术水平,发展了岩石力学基础理论,对解决水工复杂条件下的岩石力学新问题提供了技术支撑。     

朱集煤矿泥岩的流变试验与本构模型研究

巷道等地下工程围岩的蠕变极大地影响着工程的稳定性,正确认识岩石的流变特性可以使岩土工程的设计、施工和运行更加安全可靠。以朱集煤矿泥岩为研究对象,采用分级加载方式,进行单轴弹黏塑性流变试验,借助Origin软件对流变试验数据进行深入分析,研究该岩样各级荷载作用下的轴向蠕变规律,并分别采用线性的Burgers模型和七元件非线性黏弹塑性流变模型(河海模型)对轴向蠕变曲线进行拟合,确定流变模型的力学参数。将拟合曲线与试验曲线对比分析,结果表明:应力水平较低时,2种模型均能较好地反映蠕变过程;当应力达到长期强度后,七元件非线性黏弹塑性流变模型(河海模型)能较好地反映泥岩岩样流变的3个阶段,而Burgers模型偏差较大。     

复杂干扰环境下抽水试验参数分析

针对复杂干扰环境下,为了准确获取场区水文地质参数,开展了2个降深的抽水试验,第一个降深抽水试验流量为173 m~3/h,抽水75h 30 min(4 530 min),停抽后立即进行恢复试验,共恢复88 h(5 280 min),整个试验过程共计163 h 30 min(9 810 min);第二个降深抽水试验流量为84 m~3/h,抽水99 h(5 940 min),停抽后立即进行恢复试验,共恢复163 h 30 min(9 810 min),整个试验过程共计262 h 30 min(15 750 min)。参数求解时,首先通过对抽水试验数据应用多种解析法求参数,计算出场区潜水含水层渗透系数为21～24 m/d,然后采用数值法反演求参数,求得渗透系数为24 m/d,反演结果与多种解析法计算的结果相互对比验证,计算结果接近,结合场区水文地质条件及工程经验,综合分析确定场区潜水含水层的水文地质参数为23 m/d,计算结果合理可信,并已应用于工程设计,同时为在复杂环境下抽水试验求参提供了参考与借鉴。     

基于颗粒流的基桩自平衡测试法数值模拟

为了揭示基桩自平衡测试法在加载过程中单桩的承载特性以及桩土相互作用规律,基于二维离散元软件PFC^2D模拟工程实践中基桩自平衡测试法的加载过程,分析单桩在受荷条件下的模拟试验。研究结果表明:①在加载初始阶段,桩侧阻力要优于桩端阻力发挥,但是桩端阻力也有一定的发挥,随着加载的进行,桩端阻力开始占据一定的作用;②在加载过程中,桩周土体孔隙率呈有规律的变化,具体表现为桩端一定范围内的土体孔隙率减小,且越靠近桩端,孔隙率变化越大,沿竖直方向变化趋势减小,桩侧土体孔隙率的变化则主要是荷载箱附近和上段桩上部一定范围内增大;③在加载过程中,随着荷载的增大,桩周土体颗粒之间的配位数,土体水平向应力、竖直向应力以及桩周土颗粒的位移均呈有规律的变化。研究结果可为自平衡测试法的理论研究提供参考。     

基于QGA-SVM的堆石料离散元细观参数标定模型

针对堆石料离散元三轴试验中存在的细观参数标定影响因素多、耗时严重等问题,在总结分析堆石料细观模型现状的基础上,建立基于量子遗传算法(QGA)和支持向量机(SVM)的细观参数标定模型。模型采用拉丁超立方抽样生成细观参数组,并使用离散元计算其应力-应变曲线;采用QGA对SVM进行训练,使其达到最佳学习效果,以模拟细观参数与应力-应变曲线间复杂的非线性关系;依据堆石料室内三轴试验成果,发挥SVM计算速度优势,采用QGA搜索堆石料细观参数,实现堆石料的离散元细观参数标定。堆石料细观参数实例标定结果表明,所建立的模型可快速、精确地标定离散元细观参数,具有工程应用价值。     

Influence of floc structure on membrane permeability in the coagulation-MF process.

The relation between floc structure and membrane permeability was studied in a coagulation-MF hybrid process. The floc structure changed with operating parameters in the coagulation process and was quantified with fractal dimension (dF). The concentration ratio between suspended colloids and injected coagulant had an essential effect on dF of coagulated flocs. Larger flocs with low fractal dimension were produced for ALT (aluminum ion concentration dosed/suspended particle concentration) between 0.4 and 0.8. Flocs maintained stable characteristics at the coagulation period of over 20 minutes. Membrane permeability was improved with coagulated flocs of lower fractal dimension, which tend to have higher porosity and aggregate relatively loosely. These more porous flocs reduce specific resistance of coagulated flocs. The relation between membrane filterability and fractal dimension of flocs was explored in a submerged MF hybrid system as well as in a batch unstirred cell filtration.