煤矸石制备聚合氯化铝铁钙与应用试验研究

以煤矸石为原料,经过高温焙烧、酸浸、聚合、熟化等过程制备了高效无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁钙(PAFCC),通过单因素试验研究了PAFCC制备条件对浊度、COD和UV254去除率的影响。试验结果表明,PAFCC最佳聚合条件为pH值2、聚合温度60℃、聚合时间5h、在40℃下熟化28h。混凝结果表明:制备的PAFCC对浊度有极好的去除效果,达95.70%,同时,对COD、UV_(254)也有一定的去除效果,去除率分别达到47.51%、45.98%。炼化废水混凝结果表明:PAFCC对浊度和总磷有较好的去除效果,同时,对COD及氨氮也有一定的去除效果,效果明显优于传统PAC。     

聚合氯化铝铁对低温低浊海水混凝效果的影响

采用聚合氯化铝铁(PAFC)对低温低浊海水进行混凝烧杯试验。结果表明,在海水水温低于10℃、浊度低于50 NTU时,PAFC的最佳投药量为15 mg/L,此条件下浊度、CODMn及UV254的去除率分别达到91.57%,54.47%和32.56%。通过试验比较了PAFC和聚合氯化铝(PAC)对低温低浊海水的混凝效果,得出PAFC的混凝效果优于PAC。     

HCA强化混凝处理水库水的中试研究

针对珠海市供水主要是以微污染水库水为原水的特征。采用以＂聚合氯化铝铁（PAFC）与聚甲基二烯丙基氯化铵（HCA）＂联用的强化混凝方法,通过小试试验和中试试验对其强化混凝效果进行研究,考察了PAFC与HCA联用在饮用水常规处理中的可行性。结果表明,常规水处理工艺中,PAFC与HCA联用的强化混凝方法的对浊度去除效果良好,其明显优于单独投加PAFC;将PAFC先于HCA投加,在适宜的实验条件下,中试装置中沉淀池出水的浊度去除率为88.48%。     

聚硅酸铝铁(PSAF)混凝处理微污染原水中试试验研究

针对珠海市某水库水水质污染特征,采用聚硅酸铝铁(PSAF)作为混凝剂,通过小试试验和中试试验对其混凝效果进行研究。结果表明,PSAF对此水库水具有良好混凝沉淀效果,形成的絮体密实、沉降速度快、产生污泥体积小。对浊度的去除效果优于聚合氯化铝铁(PAFC),且远远优于聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)。中试试验装置中,PSAF的最佳投加量为7mg/L,在此投加量下,滤前浊度去除率达到70.8%,滤后出水对浊度去除率达到94.6%。     

强化混凝-沉淀-砂滤工艺去除海水中藻类的试验研究

通过考察强化混凝中混凝剂种类及投加量、氧化性助凝剂种类及投加量、氧化时间、pH以及水力条件等因素对海水中Chl-a、CODMn去除效果的影响,确定了试验参数,并后续加入砂滤工艺考察其除藻效果.结果表明:在调节海水pH值为5～6,选用3 mg/L高锰酸钾预氧化30min后,投加混凝剂聚合氯化铝铁(PAFC)对Chl-a和CODMn均有较佳的去除效果.强化混凝-沉淀-砂滤工艺对Chl-a平均去除率可以达到80%以上,对CODMn去除率在50%左右,对浊度的去除率大干97%.     

响应面法优化聚合硫酸铁铝的制备及应用

以七水硫酸亚铁和硫酸铝(工业级)为原料,用直接氧化法制备新的水处理剂——聚合硫酸铁铝(polymeric aluminum ferric sulfate, PAFS),在单因素的基础上,根据Box-Behnken试验设计原理,运用响应面分析和优化适应混凝处理生活污水的PAFS的制备工艺。探讨了反应温度、时间、SO4 2-/Fe、NO3 -/Fe、Al/Fe、PO4 3-/Fe、OH/Fe摩尔比对生活污水TP去除率的影响。结果表明：PAFS的最佳制备工艺条件为反应温度、时间和SO4 2-/Fe、NO3 -/Fe、Al/Fe、PO4 3-/Fe、OH/Fe摩尔比分别为84℃、48 min、0.38、0.47、0.11、0.14、0.03。在此条件下制备的PAFS对生活污水TP去除率为98.67%,与模型预测值拟合性良好,偏差为0.38%。同时,生活污水的COD去除率达到79.13%,浊度去除率达到98.12%。     

聚氯化铝铁处理引江原水试验研究

通过分析不同药剂配比条件下,聚氯化铝(PAC)、聚氯化铝铁(PAFC)、氯化铁(FeCl₃)对引江原水的处理效果,研究了PAFC在净水厂实际运行过程中的适用性和实操性,以达到丰富净水厂水处理工艺的目标。结果表明,单独投加30 mg/L的PAFC时处理效果最优,对浊度的去除率为96.52%、对COD_Mn的去除率为61.53%,投加40 mg/L的PAFC仍可保证出厂水中残余铝符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)小于0.2 mg/L的要求。采用PAC或PAFC复配投加FeCl₃的处理效果接近,当总投药量为30 mg/L时,对浊度的去除率约为93.29%,对COD_Mn的去除率约为61.38%。总的来说,在出厂水水质符合国家标准及水厂内控指标条件下,综合考虑药剂的使用效果及经济成本,实际运行中可根据原水水质特点合理采用不同的药剂配比。     

管道混凝/超滤工艺深度处理回用水的中试研究

采用管道混凝/超滤组合工艺深度处理回用水,考察了其处理效能及影响因素.结果表明,在相同条件下FeCl_3的混凝效果优于PAC的;组合工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的去除率均随混凝剂FeCl_3的投量及混凝时间的增加而增大;组合工艺深度处理回用水的最佳工况:膜通量为64L/(m~2·h)、混凝剂FeCl3投量为7 mg/L、混凝时间为100 S,此时对浊度、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别可达84.1%、28.6%和52.4%.     

PTS的温控优化制备及对低温低浊水的处理效果

为提高低温低浊水的混凝效果,制备了聚硅酸钛(PTS)助凝剂,并分析了活化温度对其性能的影响。当活化温度由15℃增加至40℃时,制备的PTS在水中的分散物粒径由11. 09μm增大至13. 5μm,而Zeta电位由-15 m V降低至-17. 5 m V。同时,在较高的活化温度(40℃)条件下,研究了金属钛对活化硅酸(PS)的影响,通过对粒径、Zeta电位以及红外光谱分析可知,金属钛提高了PS的聚合反应速度,生成PTS的聚合度及Zeta电位均高于PS。将制备的PTS与Al2(SO4)3共同用于处理低温低浊水,结果表明,当Al2(SO4)3投加量为2 mg Al/L时,投加7. 5 mg/L的PTS就能使浊度去除率达到95%以上,残留的浊度小于0. 5 NTU。此外,pH值对PTS的助凝效果有明显影响,当pH值为6、7和8时,PTS对浊度的去除率分别为66. 7%、91. 0%、81. 5%,较使用PS分别提升了3. 1%、7. 6%、6. 6%。因此,PTS是处理低温低浊水的高效无机高分子助凝剂,对浊度的去除效果优于PS。     

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%。     

K2FeO4预氧化对颤藻和腐殖酸复合絮凝相互作用的研究

采用K2FeO4预氧化复合高岭土和聚合氯化铝(PAC)混凝处理含藻和腐殖酸的混合水.结果表明,当藻浓度不变时,在一定范围内,随着腐殖酸浓度的升高,浊度、腐殖酸及藻去除率均逐渐下降.当腐殖酸浓度固定时,随着藻液浓度的升高,腐殖酸和藻去除率逐渐上升,而浊度去除率基本不变.同时考察了矿物高岭土投加量及目数、K2FeO4预氧化时间、不同污染物浓度比例对K2FeO4预氧化处理混合水效果的影响,当高岭土投加量为8 mg/L、粒径为140目时,浊度和腐殖酸、藻类的去除率分别为91.0%,80.9%和88.2%,投加量过大或目数过大,沉降性能变差,起不到良好的助凝作用.     

PAFC/MBF—UF工艺对微污染水库水的处理效能

采用聚合氯化铝铁(PAFC)与微生物絮凝剂(MBF)复配絮凝技术作为超滤工艺的预处理单元,考察该组合工艺对微污染水库水的处理效能。结果表明,MBF与PAFC复配可有效改善絮凝效能,进而提高后续超滤工艺对污染物的去除效果;当PAFC和MBF的投加量分别为3和0.1 mg/L时,组合工艺对CODMn的去除率为41.8%,比单纯采用PAFC时提高了6.6%,对嗅味物质土臭素的去除率在64%左右;另外,组合工艺可将三卤甲烷前体物含量由116μg/L降低到62.3μg/L,去除率为46%。     

PACl-PAM复合絮凝剂处理高岭土-腐殖酸体系的混凝过程

为了解决PACl在某些水质条件下处理效果不佳的问题,研究了PACl-PAM复合絮凝剂处理高岭土-腐殖酸体系的混凝过程。结果表明:单独使用铝系混凝剂(PACl2.2)时,DOC与浊度的去除率随pH值的升高呈现先增大后减小的趋势,pH为7.0时两者的去除率最高。要达到80%以上浊度去除率、60%以上DOC去除率,3种混凝剂(PACl,PACl+0.25 g/L PAM-1,PACl+0.50 g/L PAM-1)中铝系混凝剂的投加量(以Al计)从0.10 mmol/L下降到0.06 mmol/L。当复配混凝剂中PAM浓度小于0.50g/L时,浊度与DOC的去除率随PAM浓度的增大而升高;PAM浓度大于0.50g/L后,浊度与DOC的去除率快速下降,且阳离子度为75%的PAM-3的混凝效果下降最为明显。当混凝剂中含有阳离子度为75%的PAM时,浊度下降较为明显且絮体的沉降性能更好。     

重介质混凝沉淀/超滤耦合工艺处理长江原水

采用重介质混凝沉淀(DLCS)/超滤(UF)耦合工艺中试装置处理长江下游原水。DLCS工艺的较优运行参数:重介质絮凝核(DM)粒径为20~45μm、PAFC投加量为12 mg/L、PAM投加量为0.15 mg/L、沉淀池表面负荷率为16.1 m~3/(m~2·h)、混凝沉淀总停留时间为17 min,在该条件下出水浊度和COD_(Mn)均值分别为1.05 NTU和2.12 mg/L,平均去除率分别可达98.05%和39.2%。DLCS/UF耦合工艺出水水质稳定可靠,出水浊度和COD_(Mn)均值分别可达到0.17 NTU和1.74 mg/L,其他出水水质指标优于GB 5749—2006标准。     

城市雨水处理混凝单元絮凝体分形及分形维数研究

混凝是降低雨水浊度的有效手段,通过研究改变混凝剂PAFC投加量、原水pH值、慢速搅拌时间对絮凝体分形维数及出水浊度的影响,得到了混凝过程中最佳混凝剂投加量、最佳原水pH值、最佳慢速搅拌时间。实验结果表明,城市雨水混凝处理单元过程中混凝剂PAFC的最佳投加量为50 mg/L,最佳原水pH值为8,最佳慢速搅拌时为10 min。同时,正交实验表明,混凝剂PAFC投加量与原水pH值为影响混凝处理单元的主要因素,而慢速搅拌时间为次要影响因素。     

强化混凝处理高藻水效果的研究

针对高藻期原水的特点,采用复配混凝剂并进行烧杯试验对复配混凝荆方案进行了优化,结果表明,无论聚合氯化铝(PAC)与FeCl3复配还是聚合氯化铝铁(PAFC)与FeCl3复配,混凝反应后的沉淀出水浊度都明显低于单独投加FeCl3,并且pH值能稳定在7.5以上.在总投加量相同的情况下,先投PAFC或PAC再投FeCl3的投药顺序最优;PAFC和FeCl3复配投加的最佳质量比为3:1,PAC和FeCl3复配投加的最佳质量比为1:2;投加间隔时间为5～20 s.采用复配混凝剂的水处理成本至少低于单独投加三氯化铁30%.     

浅谈秋季北方农村供水用高色度黄河水源水的处理

针对秋季典型的北方高色高浊黄河水,选用两种无机高分子絮凝剂聚合氯化铝(PAC)与聚合氯化铝铁(PAFC),进行了强化除色对比试验研究,用于处理集中式供水的高色度地表原水。以浊度和色度为主要指标,考察投药量,对混凝效果的影响。通过考察沉淀时间对浊度、色度去除效果的影响,结合试验现象,讨论两种絮凝剂生成矾花的大小和沉降性能。结果发现,PAFC在40mg/L的投药量下可以取得较好的混凝效果,出水符合GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》。PAFC生成的矾花体积较大,沉降性能较好,在实际应用中可缩短沉淀池的水力停留时间。从而得出PAFC可以更有效的解决色度超标的问题。     

过氧化氢预氧化复合高岭土去除水中颤藻的研究

研究了H2O2预氧化复合高岭土混凝工艺对水中颤藻的去除效果。结果表明,H2O2具有显著氧化抑制藻活性的功能,高岭土则具有良好的助凝作用,经H2O2预氧化复合高岭土混凝后形成的絮体大而密实,沉降速度更快。试验得出最佳复配条件为:原水pH值为7,预氧化时间为20 min,H2O2、高岭土和PAC的投加量分别为3,34和3.5 mg/L。在该最佳试验条件下,浊度和叶绿素a去除率分别达到95.6%和97.8%,残留铝含量为0.13 mg/L。     

混凝—气浮—过滤深度处理A2O工艺二沉池出水

以武汉市某污水处理厂A²O工艺二沉池出水为原水,进行了混凝—气浮—过滤深度处理工艺中试研究。结果表明:①在表面负荷为8～12 m³/(m²·h)条件下,该深度处理工艺出水COD为17 mg/L、浊度<0.5 NTU、TP <0.1 mg/L;②表面负荷对出水水质的影响不大,当分流比为15%、混凝剂(聚合硫酸铝铁)投加量为10 mg/L时,处理效果最优,对浊度、COD、TP的去除率分别为94%、63%和90%;③当分流比较小(10%)时,增加混凝剂用量可以降低出水浊度与COD,当分流比较大(20%)时,混凝剂用量不再是限制因素,对出水浊度和COD影响不大;④混凝—气浮工艺可去除大部分悬浮物、COD和TP,保证了更好的过滤效果与较长的过滤周期。混凝—气浮—过滤工艺的处理效果优于污水处理厂既有高密度沉淀池+精密过滤器深度处理工艺。     

新生态水合氧化铁去除水中磷酸根的效能研究

以新生态水合氧化铁(FHIO,由高铁酸钾和氯化亚铁配制)为混凝剂,考察了对水中磷酸根的处理效能,以及有机物浓度、pH、温度、浊度等参数对其去除磷酸根的影响。通过对原水pH和浊度变化的分析,发现FHIO的水解过程不同于普通铁盐,可形成细小、比表面积大、吸附能力强的铁氧体。在投加氯化铁进行混凝时,随着投量(6、7、8mg/L)的增加,对磷酸根的去除率分别达到了54%、59%、70%。而在相同的总铁投量下,FHIO对磷酸根的去除率分别提高了11%、13%、9%。水中有机物浓度的增加,对FHIO的除磷效果有一定的影响,这是因为有机物在一定程度上抑制了Fe(Ⅱ)的氧化,间接地影响了FHIO的生成,从而降低了除磷效果。在较低温度、pH和浊度时,FHIO对磷酸根的去除效果明显优于单独铁盐的,这是由于FHIO的无定形状态和细小的颗粒度决定其受这些因素的影响较小。