臭氧与混凝组合工艺处理高砷水的试验研究

以高砷饮用水源为研究对象,分析了铁、锰、砷共存水样除砷效果的影响及机理,通过改变不同试验条件,研究了臭氧预氧化以及与混凝结合工艺对于除砷效果的影响,结果表明,臭氧预氧化过程中,铁锰离子单独存在时可以提高除砷效率,其中铁离子除砷效果比锰离子强,当敛锰共存时,锰离子会抑制铁离子的除砷效果;原高砷水经过臭氧预氧化沉淀,除砷的效果明显,当曝气时间为5min,沉淀时间为15min时,砷去除率50％～60％,混凝沉淀与臭氧预氧化结合工艺可大幅度提高除砷的效果。     

混凝沉淀处理高浊高铁锰矿井水试验研究

针对混凝沉淀工艺处理高浊高铁锰矿井水,开展混凝杯罐试验和G值逐级递减的连续试验,采用浊度仪和光度计监测了出水水质,利用显微镜研究了絮体的变化,分析了混凝剂、pH值和水力条件对矿井水处理的影响,探索了最佳的G值.研究表明:混凝剂采用FeCl3和聚合氯化铝(PAC)分别有利于浊度和铁锰离子的去除;升高pH值能提高铁锰离子去除率;浊度和铁离子去除率随G值升高先增加后降低.当矿井水浊度为159～168NTU、铁锰离子的质量浓度分别为29.6～32.1,2.2～2.4mg/L时,混凝沉淀在PAC为60mg/L、聚丙烯酸胺(PAM)为0.2mg/L、快速和慢速搅拌G值分别为39.8,5.4s-1时处理效果最好.G值逐级降低能加快胶体的脱稳,防止絮体的破碎.当G值依次为39.8,9.9和5.5s-1时,出水浊度、铁锰离子质量浓度分别为20.4～23.8NTU,0.67～1.08mg/L和0.96～1.04mg/L.混凝沉淀对浊度和铁锰离子具有良好的去除作用.     

除铁除锰水厂反冲洗泥吸附除砷

除铁除锰水厂生物滤池反冲洗过程产生大量富含铁锰氧化物的污泥,直接排放会对环境造成污染,为此,采用XRD和TEM对预处理后的反冲洗泥进行表征,并通过静态吸附试验研究其吸附除砷特性和相关机制.结果表明:铁锰氧化物反冲洗泥为无定型结构,粒径小且比表面积大.Langmuir等温方程更符合铁锰氧化物反冲洗泥对As(Ⅴ)吸附特性(R~20.99),As(Ⅲ)吸附行为不能由单一模型模拟.25℃时As(Ⅲ)和As(Ⅴ)最大吸附容量分别为36.53和40.37 mg/g,温度越高吸附容量越大.准二级动力学能较好地反映铁锰氧化物反冲洗泥对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的等温吸附动力学(R~20.99),随着pH升高对As(Ⅴ)的吸附量逐渐降低,As(Ⅲ)吸附量降低、升高再降低.H_2PO_4~-与SiO_3~(2-)能显著抑制砷的吸附,其他离子对吸附过程影响不大.     

铁锰离子对硝化反应的影响效应研究

为提高氨氮废水硝化反应速率通过对比试验，考察了铁锰离子对高质量浓度氨氮废水硝化反应的影响。结果表明，铁离子对硝化反应的促进作用是质量浓度型的，中低质量浓度时有明显促进作用，5-20mg/L时促进效果好；高质量浓度时促进作用下降，但直至80mg/L也未见有抑制作用。锰离子对硝化反应的作用呈时间-质量浓度积累效应，即作用时间短或低剂量时，对硝化反应有促进作用，而随着时间延长或质量浓度增加则有抑制作用；其最佳促进质量浓度和时间分别为5mg/L和24h，而毒性下限是40mg/L和48h。铁锰离子共存时，铁阻止了硝化菌利用锰离子，一定程度上减弱其对微生物的毒性。     

铁氧化菌去除水中砷的机理与效果的研究进展

水体砷污染已受国际社会高度重视,铁氧化物能通过共沉淀和吸附的方式除砷,已成为理想的除砷吸附剂之一。生物矿化被认为是形成次生矿物和同时去除重(类)金属元素的一种有效手段,以铁氧化菌氧化亚铁离子形成的铁氧化物来去除水体中的砷具有潜在的应用前景。本文对铁氧化菌的分类、铁氧化机理和产物、耐砷机理以及生物修复砷污染水体的研究进展进行了综述,为铁氧化菌应用于去除水中的砷提供参考。铁氧化菌除耐砷性能外,对其他多种重金属元素的耐受能力及相关耐性机理、多种铁氧化菌组成的复合菌群对水体砷污染修复以及高效基因工程重组铁氧化菌培育将成为未来该领域的重点研究方向。     

地下水同步除铁除锰生物滤层中漏锰现象研究

针对生物滤层同步去除地下水中铁锰离子过程中"漏锰"现象进行了研究,明确了"漏锰"是由亚铁离子对锰化物氧化还原引起的,试验证明了影响反应的主要因素为MnOx质量、原水中Fe2+浓度及pH值等.Mn2+溶出的浓度与MnOx及Fe2+浓度均呈二次曲线关系,pH值小于5.0时促进反应发生,大于7.5时则抑制锰的析出.     

共存氟离子对铁锰细菌氧化性能的影响效应

目的 研究应用生物法去除铁锰氟共存水质中的铁锰.方法 采用静态模拟试验,利用富集大量铁锰细菌的成熟滤料检测铁锰细菌的氧化性能随F-质量浓度及时间的变化情况.结果 在共存F-质量浓度低于10 mg/L时,F-的存在对于铁锰的去除都有不同程度促进作用,以在5 mg/L左右时为最强;高F-质量浓度下,当铁锰细菌承受了适应期的抑制作用进入稳定期后,其氧化铁锰的能力与无氟存在时相当.长期处于含氟水质中的成熟滤料仍具有除氟能力.结论 生物法适于处理含氟的地下水中的铁锰,且成熟滤料具有较弱但持久的除氟能力.     

杂质离子浓度对磷酸萃取相平衡的影响研究

研究了有机溶剂萃取净化湿法磷酸时,杂质离子浓度对磷酸萃取相平衡的影响.结果表明:磷酸的萃取率随初始水相中钙离子、镁离子、硫酸根离子、氯化钠浓度的增大而逐步增大,随铁离子浓度增大而减小.水相中有机物浓度随钙镁离子浓度的增大而降低,随铁离子、硫酸根离子浓度增大呈先增大后减小的变化趋势.     

铁锰基材料对重度砷污染土壤的稳定化处理研究

【目的】研究铁锰材料对重度砷污染土壤稳定化效果。【方法】选择三个重度砷污染土壤(T1、T2、T3),添加铁锰材料,进行30 d的土壤培养试验,研究铁锰材料对土壤的浸出浓度、pH以及土壤砷赋存形态的影响。【结果】添加铁锰材料,供试土壤As浸出浓度下降,稳定化效率逐渐提高,T1、T2、T3稳定化效率均在50%以上,最高可达91.81%。其中T1 1.5%以上处理和T2 2.5%以上处理的土壤As浸出浓度低于1.2 mg/L的控制限值,而T3所有处理的As浸出浓度均高出1.2 mg/L的控制限值。添加铁锰材料,供试土壤pH随试验进行先下降而后趋于稳定,均下降了0.5以上,平均降幅为32.25%、13.70%和11.56%。添加铁锰材料,土壤As的形态呈现F1(非专性吸附态砷)与F2(专性吸附态砷)含量下降,而F3(无定形铁铝氧化物结合态砷)的含量上升趋势。【结论】重度砷污染土壤添加铁锰材料,可以降低土壤pH,降低土壤砷的浸出浓度以及将土壤砷的专性吸附态与非专性吸附态转化为无定形铁铝氧化物结合态。     

生物除锰滤层快速启动中营养投加的效果分析

生物除锰法能够高效地处理地下水中的Mn2＋,通过在实验室进行除锰生物滤层的快速启动试验,研究分析了生物滤层在接种除锰细菌过程中营养物质的投加对滤层成熟的影响.研究发现,在接种除锰细菌后规律地对滤层进行营养的循环浸泡,并控制DO、pH、温度等条件,会比单纯接种细菌的滤层在成熟前期多出21％的去除率,滤层达到成熟所用时间也相应缩短.Fe2＋对生物除锰效果有重要作用,在滤料成熟过程中如果进水不含亚铁离子,除锰细菌将无法有效去除二价锰离子,滤料无法成熟.     

地下水中砷去除机理实验研究

为了研究地下水中砷的去除机理,采用吸附和土柱模拟实验,研究了不同吸附介质、初始浓度和价态等因素对砷去除的影响.吸附实验结果表明,As(Ⅴ)在初始浓度为0.05 mmol/L的条件下,在水铁矿和针铁矿上的平均吸附率分别为35%和14%;As(Ⅴ)在初始浓度为0.01 mmol/L条件下,在水铁矿和针铁矿上的平均吸附率分别为87%和37%;As(Ⅲ)在初始浓度为0.01 mmol/L的条件下,在水铁矿和针铁矿上的平均吸附率分别为73%和39%.土柱模拟实验结果表明,As(Ⅴ)在细砂中的平均吸附率为72%,而在加入氢氧化铁的细砂中平均吸附率为93%;As(Ⅴ)在粗砂中的平均吸附率为80%,在加入氢氧化铁的粗砂中平均吸附率为93%;As(Ⅲ)在细砂和粗砂中的平均吸附率为99.9%.结果表明,砂土中加入Fe3+和OH-后由于产生的氢氧化铁有利于As的吸附,粗砂和细砂对As(Ⅲ)的吸附较强.     

农村及边远地区饮用水除砷研究

介绍了饮用水除砷机理,对常见混凝-过滤法、吸附法、离子交换法以及膜过滤法进行了比较,认为混凝-过滤法更适用于分散式供水除砷,并对其进行了试验研究. 研究表明,混凝-过滤法具有良好的除砷性能值得推广应用.     

铁改性锰矿对砷的吸附性能研究

研究了影响铁改性锰矿除砷效果的各种因素,并对改性前后锰矿的吸附等温线进行了研究。结果表明,铁改性的最佳浓度为20g/L。在改性锰矿投加量为0.100 0g、反应温度为20℃、反应时间为60min、pH为3.0的条件下,对质量浓度为200μg/L的含砷水样,改性锰矿对As(Ⅴ)的去除率高达98.34%,而对As(Ⅲ)的去除率只有85.11%。水中Ca2+、Fe3+有增强砷的去除效果的趋势;SiO23-、CO23-和HCO3-能明显降低其去除效果。正交实验表明,SiO23-对改性锰矿除砷效果的影响大于CO23-,反应温度和时间对其影响则较小。改性前后锰矿的吸附等温线表明,在反应温度为20℃、改性锰矿投加量为0.100 0g的条件下,改性锰矿对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的饱和吸附量分别为1.701 5mg/g和2.112 0mg/g,分别比改性前提高了96.77%、87.23%。     

水合二氧化钛吸附与除铁影响因素

为探究水合二氧化钛对亚铁离子的吸附平衡与吸附动力学,通过静态吸附实验,研究了吸附平衡时间、亚铁离子浓度、吸附硫酸质量浓度和温度对水合二氧化钛吸附亚铁离子的影响;通过真空抽滤洗涤实验考察了洗水硫酸质量浓度和温度对洗涤过程中铁去除率的影响.结果表明,水合二氧化钛吸附亚铁离子的平衡吸附时间为9h,亚铁离子初始浓度最佳为300mg/L,硫酸质量浓度的增加和温度的升高均不利于水合二氧化钛对亚铁离子的吸附;吸附动力学符合一级动力学Lagergren方程,吸附等温方程符合Freundlich方程;洗涤过程中洗水的温度升高和洗水的硫酸质量浓度提高均利于亚铁离子的去除.     

石灰-铁盐法处理含重金属及砷工业废水

讨论石灰-铁盐法处理含重金属和砷工业废水的过程．阐述分两段控制中和pH、分两次投加铁盐对去除杂质的影响，结果表明：当pH控制为8．5-11，铁盐按Fe／As=40／1、200／1（质量比）分次投放时，出水残余杂质达到环保标准，此时铜、铅、锌以及砷去除率都达99．40％以上．此法具有操作简便、沉淀效率高、处理费用低等优点．     

Fe/C微电解法处理压裂废水的研究

首次将Fe／C微电解用于处理混凝后的压裂废水，分别考察了微电解pH值、停留时间、Fe／C体积比、铁屑粒度、氯化铵加量对Fe／C微电解的影响程度，并通过计算确定了铁屑消耗量。实验结果表明，在pH值为2，停留时间取25min，Fe／C体积比为1～1．5，铁屑粒度为60～80目，氯化铵加量为1000mg／L时，经过Fe／C微电解，压裂废水色度去除率接近100％，COD去除率可达58％，处理每方压裂废水消耗铁屑约0．28kg。     

混凝法处理胜利油田聚合物驱采出水效果研究

采用化学混凝法处理胜利油田聚合物驱采出水,并在比较不同单一混凝剂的除油、除浊效果基础上,进行了混凝剂的优化复配。结果表明:传统铝盐和传统铁盐混凝剂的除油、除浊效果明显优于无机高分子混凝剂和有机高分子絮凝剂。氯化铁和氯化铝按投加量质量比为1:3比例复配时,不但能提高絮体的沉降速度,减少污泥量,而且能达到较高的除油、除浊效果。复配铁铝混凝剂与阴离子聚丙烯酰胺(APAM)三元复配时,除油、除浊效果主要决定于无机复配铁铝混凝剂的投加量;投加0.5mg/L的APAM便能使絮体进一步发生桥联作用,提高沉降性和减少污泥体积。     

铁铝复配型混凝剂去除地下水高As(Ⅴ)试验

为建立完整的高砷地下水处理流程,在生物氧化滤柱实现了As(Ⅲ)至As(Ⅴ)的高效氧化后,进行了复配型混凝剂对As(Ⅴ)去除的最优条件筛选试验.在原水As(Ⅴ)的质量浓度为2.0mg/L的条件下,铁铝复配混凝剂对As(Ⅴ)的去除性能较铁盐、铝盐等单一混凝剂投加量减少50%以上,且复配混凝剂强化了其对砷的吸附、沉淀性能及对絮体的沉淀及网捕卷扫功能,对于出水痕量砷,铝盐对于去除效果的提升作用更为明显,2种混凝剂交叉效应显著;采用5.0 mg/L三氯化铁和3.0~4.0 mg/L聚合硫酸铝2种混凝剂复合投加,除砷效果最好,出水As(Ⅴ)质量浓度稳定小于10.0000μg/L;对复配型混凝剂最优条件的研究表明,在pH为6.00~7.00、浊度大于30.0NTU或小于10.0 NTU时,复配混凝剂除砷效果最高,能稳定达到国家饮用水卫生标准(小于10μg/L).     

油田开采水中铁的去除及其对浊度的影响

研究了加氢氧化钠去除油田开采水中铁和出水含铁质量浓度对浊度的影响。铁的测定使用邻二氮菲吸收光谱法,浊度采用便携式浊度仪测定。实验结果表明,进水pH对去除铁、降低浊度、处理装置防腐有重要影响。当pH小于7时,除铁效果不理想而且不能抑制处理装置的腐蚀,铁的去除率为负数。pH在8.3左右较佳,此时能达到除铁和抑制装置腐蚀的双重目的,出水总铁含量和浊度可以满足SY/T 5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标中A1类标准的要求,出水放置2.5 h浊度几乎保持不变。而在pH值为6.6和7.3下由于氢氧化亚铁被氧化使水呈黄色而导致放置水样浊度缓慢上升。理论分析表明混凝剂能促进氢氧化亚铁的沉降,铁的去除机制主要是沉降、过滤拦截、吸附;在低pH值时,由于电化学腐蚀使得处理装置向水体中释放铁,导致出水铁浓度高于进水,在高pH值时,由于保护膜形成和阴极反应受到抑制而阻断了电化学腐蚀。