铝盐强化混凝去除水中腐殖酸

研究了原水中腐殖酸含量、温度、pH值、混凝剂投加量等因素对强化混凝去除水中腐殖酸的影响;实验结果表明,在20℃,原水中的腐殖酸含量小于10mg/L,pH值为5.5～6.0,AlCl3的投加量为0.5×10-3mol/L的条件下,原水剩余的腐殖酸可以控制在0.02cm-1以下;加入0.05mol/L的NaCl对腐殖酸的去除有较好的促进作用。     

混凝法去除水中TiO_2纳米颗粒

为了探讨混凝法去除水中纳米颗粒的可行性及最佳条件,研究了无机混凝剂(PAC、PFS、PAFC)和有机絮凝剂(CPAM、APAM、NPAM)对TiO_2纳米颗粒的去除效果,并考察了投加量、pH、沉淀时间、水力条件及有机无机复配对TiO_2纳米颗粒去除效率的影响。单独投加PAC、PFS和PAFC时,三者对应的最高去除率分别为92.51%、84.43%、95.66%。单独投加CPAM、APAM、NPAM时三者对应的去除率仅为61.72%、29.06%、55.37%。复配最佳混凝条件为:投加40mg/LPAC和3mg/LCPAM,pH值为9,G值143.5/s,沉淀时间15min,此时,TiO_2纳米颗粒去除率为99.6%。     

饮用水中溴化物的混凝去除及影响因素研究

在饮用水的消毒过程中，溴化物可与消毒剂反应生成具有“三致”效应的消毒副产物。为此，选择AlCl3作混凝剂，研究了混凝去除溴化物的效果及影响因素。结果表明，向模拟水样（溴化物初始浓度为0．2mg／L）中投加3-15mg／L的AlCl3，当无腐殖酸存在时对溴化物的去除率为93．3％-99．2％，当有腐殖酸存在时对溴化物的去除率为78．4％～98．4％；对于湘江原水。投加15mg／L的AlCl3时对溴化物的去除率为87．0％。在低混凝剂投量或高pH值条件下，腐殖酸的存在明显降低了对溴化物的去除率；在高混凝剂投量或低pH值条件下，腐殖酸对去除溴化物的影响较小。因此，可采用强化混凝去除饮用水中的溴化物。     

反洗水组分对超滤膜污染的影响

超滤反洗如同短时间的"死端过滤",反洗水组分对超滤膜污染进程有重要影响,以腐殖酸(HA)、Na~+和Ca~(2+)模拟反洗水中的小分子有机物、一价和二价金属阳离子,将海藻酸钠(SA)作为典型污染物,通过死端过滤的方式分析了反洗水中的不同组分对PVDF超滤膜污染的影响。同时借助质量守恒定律对膜的反洗效率和反洗后污染物的去除情况进行了定量分析。结果表明,反洗水中单独存在的小分子有机物对膜污染的影响并不显著,但小分子有机物协同金属阳离子对膜污染产生了较为明显的不利影响;一方面Ca~(2+)、Na~+等阳离子能够与带负电的HA小分子吸附结合,形成尺寸较大的聚集体,导致膜内壁污染以及反洗膜孔的堵塞,从而降低反洗效率,加剧膜面污染物的积累;另一方面,通过Ca~(2+)、Na~+等阳离子的"架桥作用"与电荷屏蔽效应,强化了膜表面污染物与膜壁之间的静电吸附作用,导致了更为严重的不可逆污染。     

天然有机物及无机盐对膜蒸馏过程的影响

系统地研究了天然有机物(NOM)、离子强度、溶液pH以及Ca~(2+)对膜蒸馏过程的影响.结果表明:溶液pH、水中有机物的组成及含量、水中无机盐的种类及含量均对膜蒸馏过程产生重要影响.腐殖酸溶液膜蒸馏过程的膜通量是逐渐衰减的;当溶液中无Ca~(2+)存在时,离子强度、腐殖酸的浓度及溶液的pH对膜蒸馏过程影响不大;当溶液中有Ca~(2+)存在时,Ca~(2+)与腐殖酸易形成络合物从而导致腐殖酸凝胶沉积,这是膜蒸馏过程中膜通量衰减的主要原因,且高pH的腐殖酸溶液比低pH的更易发生凝胶现象,导致膜污染.     

混凝剂中的铝形态对藻类混凝过程的影响

为了考察混凝剂中的铝形态对藻类混凝过程的影响,使用3种具有不同铝形态分布的混凝剂对含藻水进行了混凝试验。结果表明,硫酸铝由于具有较低含量的Alb,电中和能力较差,故需要较大的投量才能去除藻类,形成絮体;含藻水体系中的有机物主要是腐殖酸及富里酸类物质,微生物代谢产物(SMP)在硫酸铝作混凝剂时得到较好的去除,而腐殖酸及富里酸的去除率较低可能是造成硫酸铝混凝效果较差的原因;Alc(Al(30))在混凝中的作用机理主要是吸附架桥作用,可有效去除水体中的有机物,Al₁₃的主要作用机理是电中和作用,可以有效去除水体中的颗粒物;Al₁₃与Al₃₀由于具有形态的稳定性,其混凝过程受pH值的影响较小。絮体强度因子随着pH值的升高先增大后减小,Al₁₃作混凝剂时絮体恢复因子随pH值的升高先增大后减小,而其他两种混凝剂所形成絮体的恢复因子随pH值的升高而增大。     

纳米MnO_2强化混凝去除地表水中痕量重金属

利用常规混凝剂Al_2(SO_4)_3和FeCl_3,研究了纳米Mn O2强化混凝对地表水中痕量Pb~(2+)、Cd~(2+)和Ni~(2+)的去除效能及水环境条件的影响规律。总体来讲,混凝剂种类对强化混凝效果影响不显著。纳米MnO_2对混凝去除配水中痕量Pb~(2+)、Cd~(2+)和Ni~(2+)有较好的强化效果。而对于我国东北某地表水而言,背景成分降低了强化混凝去除痕量重金属的效果,但出水水质仍能达到国家《生活饮用水卫生标准》。地表水的p H值、竞争性Ca~(2+)和络合性腐殖酸(HA)对强化混凝有一定影响。低p H值不利于强化混凝去除水中的痕量重金属,而在碱性条件下强化混凝效果有所增强。5 mmol/L Ca~(2+)的加入降低了对痕量重金属的去除效能,10 mg/L的HA显著抑制了重金属的去除,大大增加了出水中残余重金属的浓度。     

纳滤膜去除水中微量酚类雌激素的试验研究

采用BDXN-90芳香聚酰胺复合纳滤膜处理水中的微量酚类雌激素,考察了操作压力、原水污染物浓度、离子强度和pH值等因素对截留效果的影响.结果表明,纳滤技术是去除水中微量酚类雌激素的有效方法,纳滤膜对4种不同酚类雌激素的截留率均大于90%;在不调节原水pH值及离子强度的条件下,截留率由高到低依次为五氯酚、4-壬基酚、双酚A、2,4-二氯苯酚;影响膜过滤性能的主要因素是操作压力、离子强度和pH值,原水中酚类雌激素浓度对膜过滤性能的影响不大;膜过滤的最佳条件为：操作压力为0.4 MPa,pH值为11,电导率为0 mS/cm.     

低温水热法制备TiO_2/PES复合超滤膜及性能表征

采用钛酸四丁酯(TBT)凝胶溶胶低温水热法可制备出具备锐钛矿TiO_2晶型的TiO_2/PES复合膜。TiO_2/PES表面均匀覆盖了纳米级TiO_2颗粒薄层,较PES原膜表现出更好的亲水性,其表面接触角(CA值)为53°。物理清洗试验表明,该复合膜可稳定保持表面亲水性,试验后CA值仅小幅上升至60°。TiO_2/PES复合膜在腐殖酸水溶液(2 mg/L)死端过滤试验中表现出更好的抗污染性能,运行8个周期后,复合膜通量较PES原膜高约21%。此外,通过扫描电镜(SEM)观察可知,TiO_2/PES复合膜具有较好的抑菌性。     

混凝沉淀法去除富营养化景观水体中磷和藻类的试验研究

考察了采用硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)和三氯化铁(FeCl3·6H2O)为混凝剂对富营养化景观水中磷和藻类的去除效果,并通过正交试验确定了最佳反应时间、混凝剂投加量和pH值.试验结果表明,两种混凝剂单独使用均可有效去除水中藻类和磷酸盐.Al2(SO4)3比FeCl3更适用于混凝沉淀去除富营养化景观水体中的藻类和磷.     

化学沉淀法对水中钼、钴金属污染物的应急处理技术研究

通过混凝试验,研究了化学沉淀法去除钼、钴金属污染物的可行性、最佳处理条件及最大应对能力。结果表明,采用三氯化铁作混凝剂,混凝前原水pH值调至7.0～7.6,可有效去除钼,其最佳pH值为7.0,且在钼标准限值10倍浓度条件下依然有良好的去除效果,但钼标准限值50,100倍浓度条件下,混凝沉淀后上清液钼浓度均无法达标;采用聚合氯化铝作混凝剂则无法有效去除钼。采用三氯化铁和聚合氯化铝作混凝剂,混凝前将水样pH值分别调至9.6～10.0和9.25～9.5,均可有效去除钴,其最佳pH值分别为9.75和9.5;在钴标准限值10,50和100倍高浓度条件下,聚合氯化铝作为混凝剂的去除效果明显优于三氯化铁,混凝沉淀后上清液钴浓度均能达标。     

聚硅酸铁混凝剂对腐殖酸的氧化性能研究

以水玻璃、硫酸亚铁及氯酸钠为原料，采用独特共聚工艺制备了聚硅酸铁（PSF）混凝剂，考察了PSF对腐殖酸（HA）的氧化性能及高岭土对被氧化HA的吸附效果，同时进行了复合铝铁（PFA）的对比试验。结果表明，PSF是一种具有氧化性能的混凝剂，因其改变了HA的分子结构，从而使HA的表面性质以及HA／水溶液的界面性质发生变化，使亲水性HA转化为憎水性HA,导致高岭土对其吸附性能增强；不同pH值下PSF均有良好的氧化性能，而PFA仅在酸性时具有氧化性；pH值对HA、PSF、高岭土之间的络合模式具有较大影响，中性下时DOMs的去除效果较好。     

改进紫外消毒工艺去除水中土霉素

通过固体扩散法（SSD）将一定配比的纳米二氧化钛负载在人造沸石上制成复合光催化剂,研究了不同配比的复合光催化剂在32W紫外灯照射下对水中土霉素的去除效果,比较了UV、UV/TiO2（P25）、UV/沸石及UV/复合光催化剂对土霉素的降解效果,探讨了复合光催化剂投加量、土霉素起始浓度、起始pH值对降解效果的影响。结果表明:10%的纳米二氧化钛和90%的人造沸石制成的复合光催化剂材料在UV照射下对土霉素及TOC具有最佳的去除效果,对于初始浓度为50 mg/L的土霉素水溶液,复合光催化剂投加300 mg/L,     

基于TiO_2/石墨烯的光催化材料降解腐殖酸

针对水热法制备的氮掺杂TiO_2/还原氧化石墨烯纳米颗粒(NTG)分离回收性及稳定性差的问题,采用电化学法制备了氮掺杂TiO_2纳米管/还原氧化石墨烯复合膜(ENTG),并通过场发射扫描电镜(FESEM)等表征其特性。结果表明,ENTG中纳米管阵列的管径约为167 nm、管长约为6μm,TiO_2晶型为锐钛矿相,氮以间隙掺杂形式进入TiO_2晶格。不同光催化剂(TiO_2纳米管TNT、氮掺杂TiO_2纳米管N/TNT、NTG、ENTG)对腐殖酸(HA)的去除效果表明,当HA浓度较低时,4种光催化剂去除HA的过程均符合准一级动力学模型;无论在紫外光区还是可见光区,ENTG的光催化性能均优于其他3种催化剂,且在可见光区去除HA的效果更好。另外,光催化重复试验结果表明,ENTG分离回收方便且催化稳定性较好,在饮用水处理领域具有较大的应用潜能。     

复合混凝剂的强化混凝效果及絮体分形结构变化

将聚合氯化铝(PAC)分别与高锰酸钾、水合二氧化锰进行复配而得到复合混凝剂,研究了两种复合混凝剂对微污染水源水的处理效果,并考察了投药量、投药方式对混凝效果的影响,同时还对混凝过程中絮体结构的变化进行了研究。结果表明,两种复合混凝剂均具有良好的去除浊度和有机污染物的能力,当PAC投量为15 mg/L时,两种复合混凝剂分别在KMnO4投量为0.1 mg/L、水合MnO2投量为0.15 mg/L时达到最佳混凝效果。絮体分维值能很好地描述絮体结构的变化规律,在混凝过程中,两种复合混凝剂的絮体分维值均表现出先增(均在360 s时达到最大值)后逐渐减小的规律,可见絮体经历了从小到大、从松散到密实再到松散的过程。     

KMn04-微絮凝-超滤联用处理引黄水库水中试研究

采用1 m^3/h中试装置高锰酸钾预氧化-微絮凝-超滤组合工艺处理引黄水库水,并考察了对水中污染物的强化去除效能及对膜通量的影响。试验结果表明,高锰酸钾预氧化可有效提高超滤系统对水中污染物的去除,且高锰酸钾投加量在0.5 mg/L时组合工艺运行效果达到最佳。此外,高锰酸钾可以改善膜渗透性能,延缓了跨膜压差增长速率。     

强化混凝法去除微污染原水有机物的研究与发展

介绍强化混凝的必要性、可行性、机理以及影响因素。指出强化混凝是去除水中有机物的一种实用有效的处理工艺,是适合我国国情的微污染水源水处理技术的一个主要技术选择方案和重要发展方向。新型实用的复合无机高分子混凝剂的研究与发展将更进一步提高强化混凝法去除污水中有机物的效率。     

基于Zeta电位法研究腐殖酸对超滤膜的污染

基于Zeta电位法表征膜表面的荷电性能,分析单一腐殖酸或与Ca~(2+)共存下的吸附行为对超滤膜表面Zeta电位的影响及膜通量的变化,深入了解膜与腐殖酸的作用机制,阐释超滤膜污染的作用机理,为表征超滤膜的耐污染性能提供一种新颖的有效手段。结果表明,在中性溶液中,PVDF超滤膜表面ζ0,电性为负;腐殖酸的吸附导致膜通量大幅衰减,同时Zeta电位变化明显,随着腐殖酸浓度的增加,Zeta负电位变大; Ca~(2+)加速了对腐殖酸的吸附,同时中和膜表面所吸附的负电荷,削弱膜与腐殖酸分子之间的静电排斥作用,导致吸附增加,膜通量下降,加重膜污染。     

具有氧化性能混凝剂的研发及对有机物的去除效果

通过将零价纳米铁(nZVI)与Al_(13)进行复配,研发了兼具原位氧化功能的高电荷聚合态混凝剂nZVI@Al_(13),考察了nZVI、Al_(13)不同配比和pH值等因素对有机物去除效果、分子质量分布及结构组成的影响。结果表明,混凝剂复配后,Al_(13)中高聚合态铝含量增加,提高了混凝剂的混凝效率。中性条件下,腐殖酸(HA)去除率随Al_(13)投量的增加先增大后趋于平缓,Al_(13)的最佳投量为0. 03 mmol/L,此时HA去除率约为70%;单独nZVI对HA的最大吸附去除率仅为10%; nZVI和Al_(13)复配后对HA的去除效果好于单独两种方式的加和,nZVI对Al_(13)的强化混凝起到协同作用。当pH值 7. 0时,过多的OH~-使得Al_(13)解聚,影响混凝效果,nZVI和Al_(13)对HA的去除效果均有所下降。当pH值7. 0时,复配混凝剂对HA的去除率均优于单独Al_(13),最大去除率达到84%。复配混凝剂对分子质量2 000 u的有机物的去除效果较单独Al_(13)提高了约8%。     

二氧化氯/混凝剂工艺处理含铁水的试验研究

通过向含铁水中投加二氧化氯和混凝剂,考察了二氧化氯对水中铁的去除效果及其影响因素。结果表明,二氧化氯投加量、原水pH、预氧化时间和混凝剂投加量对铁的去除效果均有较大的影响。当原水Fe2+浓度为5 mg/L时,二氧化氯最佳投加量为5 mg/L,最佳氧化时间为10 min,混凝剂的最佳投加量为1 mg/L,最佳pH值为7～9,对铁离子的去除率可达到94.0%。