强化混凝技术去除水体中浊度和UV_(254)的试验研究

通过静态烧杯试验,分析了聚合硫酸铁(PFS)和硫酸铝两种混凝剂在不同投加量、pH值和助凝剂投加量条件下,对水中浊度和UV254去除效果的影响。试验结果表明:对于去除水中的浊度而言,PFS的最佳投加量为60 mg/L,最佳pH值为7,最佳助凝剂的投加量为0.1mg/L;硫酸铝的最佳投加量为50 mg/L,最佳pH值为6.5,最佳助凝剂的投加量为0.05 mg/L。对于去除水中UV254而言,UV254的去除率均随着混凝剂和助凝剂投加量的增加而增加,最佳pH值为6.5;作为混凝剂PFS的总体性能要优于硫酸铝。最后通过正交试验确定了当混凝剂为PFS时,影响强化混凝处理效果的各因素的主次顺序依次为:PFS投加量、pH值、PAM投加量,强化混凝的最佳实验条件为PFS投加量为60 mg/L,水体的pH值为6.5,助凝剂的投加量为0.10 mg/L。     

基于响应面法优化混凝效果及其机理研究

为了考察pH值、混凝剂与助凝剂投量、搅拌强度和絮凝时间等因素对混凝过程的综合影响,以硫酸铝作为混凝剂,PAM作为助凝剂对高岭土原水进行处理,以浊度、絮体平均粒径及分形维度作为响应值,采用响应面法对混凝条件进行优化并对混凝机理进行分析,最终建立了包括所有参数在内的回归模型方程。结果表明,当原水浊度为95.47 NTU时,在pH值为8.00、硫酸铝投量为21.47 mg/L、PAM投量为5.75 mg/L,搅拌强度为31.41 r/min,絮凝时间为19.37 min条件下,浊度去除率为87.42%,混凝效果极好。对建立的回归模型方程进行求导分析,得到不同因素对混凝效果的影响权重,发现投药量(助凝剂、混凝剂)和pH值对混凝效果的影响最为显著,对絮体的形态结构起决定作用;搅拌强度、絮凝时间等工况影响絮体形成速率和最终形态,对混凝效果影响较小。在最优条件下进行3组平行实验,实际浊度与预测值的相对误差为2.66%,表明该模型对实际工程中优化工况以强化混凝效果具有指导作用。     

Improvement Effect of Bioaugmentation with Phenol Degrading Bacteria on Lurgi Coal Gasification Wastewater Treatment

降酚细菌强化鲁奇气化废水处理的研究

方 芳¹,吴 刚²,韩洪军¹,马明敏¹

（1. 哈尔滨工业大学 市政环境工程学院,哈尔滨 150090;

2. 双良集团有限公司,江苏 江阴 214400）

创新点说明：

1）首次将降酚菌剂应用于鲁奇废水实际工程应用;

2）发现降酚菌剂对鲁奇废水处理工艺污染物去处具备强化作用;

3）提出降酚菌剂可显著降低鲁奇废水处理工艺的药剂用量。

研究目的：

为强化鲁奇气化废水厂污染物去除和药剂节省提供一种经济可行的方法。

研究方法：

降酚菌剂在夏季于鲁奇气化废水处理工程单元接触氧化池内实施强化。通过测定实际工程中接触氧化以及后续缺氧-好氧（A/O）、混凝沉淀（CS）、曝气生物滤池（BAF）污染物去处率变化,考察生物强化技术对污染物去处的强化作用。通过测定废水处理过程中甲醇、混凝剂、助凝剂、脱色剂用量变化,考察生物强化技术在废水处理过程中药剂节省作用。

结果：

强化后,接触氧化池对COD和总酚去除率分别由78.5%、80%提高至82.3%、86.6%。在后续缺氧-好氧（A/O）、混凝沉淀（CS）、曝气生物滤池（BAF）也可以观察到这种强化作用。另外,强化后用于反硝化和混凝沉淀的药剂量显著降低,甲醇、混凝剂、助凝剂、脱色剂用量分别由100mg/L、864mg/L、619mg/L、518.8mg/L降低至85mg/L、810mg/L、500mg/L、395.5mg/L。

结论：

对于鲁奇气化废水厂污染物强化去除和药剂节省,降酚菌剂生物强化技术是一个可行的选择。

关键词：生物强化;降酚细菌;鲁奇气化废水

     

高锰酸盐复合药剂处理中堂水厂水源水的研究

运用高锰酸盐复合药剂对东莞市中堂镇中堂水厂水源水进行了强化混凝处理的实验研究,考察其在主要水质指标方面的强化效应.实验结果表明：高锰酸盐复合药剂对混凝处理具有较好的强化作用;在浊度、UV254、铁等方面具有很好的去除效率,并且能够降低滤后水中总锰浓度.在改善出水水质的同时,也有着良好的经济效益和社会效益.     

预氧化对滦河天津段高藻期藻类的控制效果

目的 为了提高天津高藻期滦河水藻类的去除效果，保证水厂出水的安全性．方法通过小试静态实验模拟常规混凝沉淀工艺的处理效果和高锰酸盐复合药剂（PPC）、氯（Cl2）、氯氨（NH2Cl）和臭氧（O3）预氧化除藻和除有机物效果进行了研究．结果结果表明，PPC在预氧化除藻、除有机物以及助凝中均表现了良好的性能，30mg／L的Al2（SO4）3混凝条件下2mg／LPPC即可有效提高藻类和有机物去除效果，O3次之．PPC和O3预氧化可以明显提高混凝除藻效果，投量为2mg／L和4mg／L时比单纯混凝时藻类最高去除率分别提高了55％和35％，而Cl2和NH2Cl预氧化除藻效果较差，而且基本没有助凝效果．结论单纯的混凝除藻在经济上并不理想，而在FeCl扑聚合铝、Al2（SO4）3三种混凝剂和高锰酸盐复合药剂（PPC）、氯（Cl2）、氯氨（NH2Cl）和臭氧（O3）中，Al2（SO4）3作为混凝剂与预氧化剂PPC联用能够实现对滦河水天津段的藻类具有良好的控制效果和对有机物的有效控制．     

高锰酸钾复合药剂预处理工艺可行性分析

通过对高锰钾复合药剂（ＣＰ）预处理工艺在技术和经济方面的应用分析,探讨了高锰酸钾复合药剂（ＣＰ）预处理工艺在微污水强化混凝强化过滤在技术和经济上应用的可行性。指出高锰酸钾复合药剂预处理强化混凝强化过滤工艺无论是在技术成熟程度上,还是在经济效益方面,都具有非常优越的性能。     

高锰酸钾及其复合药剂强化混凝除藻除嗅对比

为净化地表水源,考察了高锰酸钾及其复合药剂对含藻水的强化混凝净水效能．结果表明,单纯混凝对含藻水的净化效果较差,只能去除部分藻类,对藻类引起的嗅味基本没有去除作用．采用高锰酸钾预处理后对净水效果有一定的提高,对嗅味也有一定的去除作用．而采用高锰酸盐复合药剂预处理对混凝的强化效果要远远高于高锰酸钾,对水中的藻类、嗅味及有机物的强化去除都有显著提高．     

高效混凝处理浑江微污染水的中试试验

以受到工业废水污染的吉林省浑江水源为研究对象,采用高效混凝沉淀净水技术在低温低浊期进行生产性中试试验。通过药剂筛选试验确定的最佳药剂配合条件为:聚合氯化铝铁30 mg/L与聚丙烯酰胺0.2 mg/L。设备生产性试验表明,在2.0~3.0 m3/h负荷范围内,保证处理出水满足工业用水水质标准。玻璃柱絮凝试验结果显示原水温度的上升对混凝效果是有利的。     

正交法混凝试验对造纸废水处理的研究

利用正交试验的方法对造纸废水的混凝处理最佳试验条件进行了研究,通过三种无机混凝剂（PAC、FeSO4、Al2(SO4)3)和三种有机助凝剂（PAM、D1、D2）对造纸废水处理效果的研究,证实在不昆凝试验的影响因素中混凝剂的种类、投加量、投加方式都起着重要作用,断定PAC和PAM具有良好的处理效果。结果表明：在酸性条件下,加入PAC120mg/L,30s后加入1mg/L的PAM,慢速搅拌24min后,对造纸废水COD的去除率可以达到50%左右。     

市政污水处理厂化学除磷及过程优化研究

对比了二价和三价铁及其复合药剂对城市污水处理厂除磷效果,研究了搅拌条件对除磷效率的影响,同时研究了混凝后不同形态磷的变化情况。研究结果显示,原始混合液中颗粒态磷、无机溶解态和有机溶解态的磷分别为2.63、0.99、0.28 mg/L。三价铁化学除磷效果最佳,复合药剂次之。当复合混凝剂投加量达到污泥体积0.15%时,TP的去除效率达到最高,之后会随着混凝剂投加量的增加而降低。水力剪切过程对化学除磷效果影响较大,随着搅拌速率的提高,混凝效率逐渐提高,转速达到200 rpm时TP去除率达到最大。     

微污染源水的混凝处理及絮体粒径研究

微污染源水的处理已经成为一个重要课题并在全世界范围内引起广泛关注,其中的浊度、腐殖质等影响到了饮用水水质。混凝是一种安全、实用、高效的水处理技术,而混凝剂是混凝技术的核心,选择一种合适的混凝剂至关重要。以硫酸铝（AS）、聚合氯化铝（PAC）、氯化铁、聚合氯化铁（PFC）等4种混凝剂处理微污染源水,再分别与助凝剂PAM、活化硅酸（ASI）复配使用,PAM与ASI具有较好的吸附架桥能力,大大提高了絮凝效率。通过检测浊度、UV₂₅₄、絮体粒径3个指标,得出这4种混凝剂单独使用时的最佳投加量分别为22、18、16、8 mg/L;与PAM复配使用时PAM的最佳投加量分别为0.1、0.1、0.05、0.2 mg/L;与ASI复配使用时ASI的最佳投加量分别为0.5、1.5、1.0、1.0 mg/L。另外,自然水体中有机物的降解会产生腐殖酸,从而污染水质。分别使用聚丙烯酰胺（PAM）、PAC以及两者复配,通过检测混凝后的UV₂₅₄以及絮体粒径指标,得出PAM、PAC单独使用时的最佳投加量分别为8、100 mg/L,PAM与PAC复配时PAM的最佳投加量为0.8 mg/L,证明复配可在低投加量下有效增强混凝效果。     

复合混凝剂处理印染废水的实验研究

采用聚合氯化铝(PAC)及其与PAN-DCD复配混凝剂将某染袜厂染料废水中的溶质胶体或悬浮物颗粒混凝沉淀,并考察了水样的pH、混凝剂的质量浓度、混凝沉降时间对混凝剂性能的影响,以水样的色度去除率和COD去除率的变化来评价混凝剂的性能。实验结果表明:复配混凝剂的处理效果明显优于单一混凝剂;复配混凝剂处理该染料废水的最佳操作条件为:混凝剂最佳质量浓度为10mg/L、混凝沉降时间为25min、pH为7。在最佳操作条件下,色度去除率为97.7%,COD去除率为67.2%。     

混凝法去除水体中邻苯二甲酸二甲酯

研究采用强化混凝法去除水体中特征性有机污染物邻苯二甲酸酯类化合物（PAEs）。以邻苯二甲酸二甲酯（DMP）为目标物,阳离子混凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）与聚丙烯酰胺（CPAM）为混凝剂,对含DMP的水体进行强化混凝处理,混凝处理后水体中DMP的残余浓度采用高效液相色谱法（HPLC）测定。研究内容还包括混凝剂的投加量、pH值、静置时间对去除效果的影响,试验获得了较好的研究结果。研究结果表明PDMDAAC与CPAM复合使用后的去除效果优于单一混凝剂PDMDAAC的去除效果,当水体中DMP浓度为0．50mg／L,PDMDAAC与CPAM投加量分别为50mg／L与2．5mg／L,pH为6．0及沉降时间3h时,DMP最大去除率可达99．87％。采用混凝法去除水体中PAEs操作简便,如将该方法用于实际供水中有利于将水体中的PAEs与浊度同时去除。     

Pilot scale treatment of low turbidity water using compound bioflocculant and polymerized aluminium ferrum chloride

To investigate the application of compound bioflocculant (CBF) in drinking water treatment at pilot plant,CBF and polymerized aluminium ferrum chloride (PAFC) coagulant were used to treat raw water taken from Longhupao Reservoir in Heilongjiang Province for the removal of turbidity,COD,UV254 and residual Al. Coagulation test shows that the coagulation enhanced by CBF and PAFC exhibits more effective performance than that enhanced by the individual of them,and the total combination dosage is lower than that of the individual. The residual Al from PAFC can be removed efficiently by CBF. The removal efficiency of turbidity reaches 76.6% by combining CBF of 2 mg/L and PAFC of 15 mg/L,COD is decreased from 3.80 mg/L to 1.62 mg/L,and the concentration of residual Al is only 0.033 mg/L in the product water. It can be speculated that adsorption-bridging and sweep-coagulation processes are predominant in the flocculation process by the combination of CBF and PAFC.     

在线混凝对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响

以聚合氯化铝作为混凝剂,通过中试考察了在线混凝对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响,并与原水直接超滤和水厂现有常规处理工艺出水水质进行了对比.结果表明,在线混凝对浸没式超滤膜对浊度和微生物的去除没有影响,原水直接超滤和在线混凝-超滤出水浊度均低于0.1 NTU,出水细菌总数均不超过5 CFU/mL;与原水直接超滤相比,混凝剂投量为20和30 mg/L时,在线混凝-超滤工艺对CODMn的去除率分别提高了8.1%和14.3%,对UV254的去除率分别提高了19.4%和26.5%;与原水直接超滤相比,在线混凝-超滤工艺在混凝剂投量低于水厂常规处理投加量的条件下即可明显减缓膜污染,进一步提高混凝剂投量对膜污染改善无明显影响.     

锰酸钾预氧化在混凝过程中的助凝作用

研究了锰酸钾预氧化对混凝过程的助凝作用.结果表明,锰酸钾对于试验水样具有明显的助凝作用,在1 L水样中,锰酸钾投量为2.0 mg时,沉后水的浊度去除率由单独投加8.0 mg硫酸铝的88.61%提高到95.59%;原水弱酸性不利于其助凝作用的发挥,中性和弱碱性对其助凝效果有利;原水中锰离子的存在有助于锰酸钾预氧化助凝去除浊度;应在混凝剂投加前投加锰酸钾;在最佳投药量下,预氧化3 min就可以使沉后浊度去除率超过90.00%.对于高浊度水,锰酸钾也有很好的助凝作用.     

响应面分析法优化太湖原水作为水厂水源的预处理工艺

针对太湖水质,采用响应面法(RSM)优化臭氧-混凝工艺.在单因素试验的基础上,选取臭氧(O3)投加量、混凝剂投加量和停留时间为影响因子,CODMn去除率、浊度去除率和运行成本为目标响应,利用Box-Benhnkendesign(BBD)进行3因素3水平实验设计,研究各自变量间的单独与交互作用及对响应值的影响.根据拟合的线性二次回归方程得到臭氧-混凝的最佳工艺条件为:以硫酸铝作混凝剂时,O3投加量0.9 mg/L,混凝剂投加量35mg/L,接触时间17 min;以聚合氯化铝作混凝剂时,O3投加量0.9 mg/L,混凝剂投加量24 mg/L,接触时间17 min.该条件下可使臭氧-混凝过程中CODMn和浊度的去除率达到最大,同时运行成本费用最低.     

隔油–破乳–Fenton氧化–混凝工艺处理高浓度乳化液废水

针对某难处理高浓度乳化液废水,提出了隔油–破乳–Fenton氧化–混凝联合处理工艺.试验结果表明:乳化液废水静浮20 min除去上层浮油,在废水pH值8.0,PAC投加量8.0 g/L,0.1‰PAM投加量10 mL/L的条件下破乳效果较好.废水继续通过Fenton试剂氧化及混凝沉降处理,当Fenton氧化初始pH值3.5,H2O2(30%)投加量12 mL/L,[H2O2]/[Fe2+]=4∶1,一次性投加FeSO4·7H2O,反应时间45 min及混凝沉降pH值8.0,混凝剂投加量0.3 g/L时,处理效果令人满意.采用该工艺处理高浓度乳化液废水,其COD去除率为99.91%,浊度去除率为98.96%,石油类去除率为99.97%,处理后水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准.     

复合混凝剂PTA-CPAM的形貌结构与净水性能

以聚合氯化铝（PAC）、四氯化钛（TiCl₄）、阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）为原料成功制备无机-有机复合混凝剂聚钛氯化铝-阳离子聚丙烯酰胺（PTA-CPAM）,采用红外光谱（IR）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）与差热热重（TG-DTA）对产物的结构、组成及热稳定性进行分析。此外,对PTA-CPAM的混凝性能进行研究。结果表明：当m（CPAM）/m（PTA）=0.4、PTA-CPAM投加量为9.0 mg/L、pH为9.0的条件下,混凝剂的净水效果最优,且PTA-CPAM对不同初始浊度的水样都有较优的除浊能力;协同增效作用使PTA-CPAM具备更强的吸附电中和与吸附架桥网捕能力,表现出优异的除浊性能。     

Fuzzy Based Auto-coagulation Control Through Photometric Dispersion Analyzer

The main role of water treatment plants is to supply high-quality safe drinking water. Coagulation is one of the most important stages of surface water treatment. The photometric dispersion analyzer(PDA) is a new optical method for flocculation monitoring, and is feasible to realize coagulation feedback control. The on line modification of the coagulation control system‘s set point( or optimum dosing coagulant) has influenced the application of this technology in water treatment plant for a long time. A fuzzy control system incorporating the photometric dispersion analyzer was utilized in this coagulation control system. Proposed is a fuzzy logic inference control system by using Takagi and Sugeno‘ s fuzzy if-then rule for the self-correction of set point on line.Programmed is the dosing rate fuzzy control system in SIEMENS small-scale programmable logic controller. A400 L/min middle-scale water treatment plant was utilized to simulate the reaction. With the changes of raw water quality,the set point was modified correctly in time,as well as coagulant dosing rate, and residual turbility before filtration was eligible and stable. Results show that this fuzzy inference and control system performs well on the coagulation control system through PDA.