聚硅酸铁混凝剂的研制及物化性征

采用参数水平的预先筛选及混合水平渐进正交实验设计法制备聚硅酸铁(PSF)混凝剂,应用2种不同方案(方案A、方案B)制备不同S i与Fe摩尔比(以n表示)的PSF,并对2种方案制备的PSF的物化性征、微观形态及混凝效能进行对比研究.结果表明,混合水平渐进正交实验法是研制高效混凝剂有效、合理的方法,2种方案制备的PSF物化性征和微观形态差别很大,方案B制备的各种n的PSF具有相近的物化性质,混凝效果明显优于方案A制备的PSF.     

高效无机混凝剂聚硅酸铁的研究

考察了硅酸聚合度、Ｆｅ＾３＋、与ＳｉＯ２的摩尔比、熟化时间以及ｐＨ值对研制聚硅酸铁混凝性能的影响。确定了制备聚硅酸铁的优化条件。用所研制的聚硅酸铁与单独投闸混凝剂硫酸铁及硫酸铁加助凝剂改性活化硅酸处理低温低浊水的效果进行了比较。试验结果表明聚硅酸铁的效果最好。还对聚硅酸铁的混凝土机理进行了讨论。     

强化混凝技术去除水中有机物的研究进展

强化混凝技术是指通过增加混凝剂投加量、投加助凝剂、使用新型高效混凝剂、调整pH值及进行氧化预处理从而提高常规混凝处理中有机物的去除效果,最大限度地去除消毒副产物的前驱物,是一种经济有效的深度处理技术,无需投入大量的资金.系统介绍了强化混凝技术在有机物去除方面研究与实践所取得的最新成果,指出了进一步研究中亟需解决的问题,以期为我国强化混凝技术的研究与应用提供有益的借鉴.     

纳米零价铁去除地下水中亚硒酸盐的动力学及机理

为解决地下水中亚硒酸盐(Se(IV))污染问题,采用纳米零价铁为还原剂,考察溶液的pH、Se(IV)初始浓度以及溶液温度等因素对Se(IV)去除效果的影响．结果表明:纳米零价铁在厌氧条件下能够在短时间内将Se(IV)完全去除,速率常数随pH和初始硒浓度的升高而降低,随温度的升高而升高,利用阿伦尼乌斯方程得到其反应活化能为26.26 kJ·mol-1．X射线吸收近边结构谱(XANES)进一步证明了在不同pH和浓度下,还原产物以Se(0)为主．水中Se(IV)的去除由吸附和还原引起,反应过程是水中Se(IV)先吸附到纳米铁表面,随后被还原为零价硒．纳米零价铁还原是一种有效去除水体中Se(IV)的方法．     

混凝法去除水中重金属的机理探讨

本文讨论了水中重金属的存在形式，初步提出了常规混凝土处理方法去除水中重金属的机理，为饮用水除污染的常规处理方法提供了有益的意见。     

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。     

铁铝复合吸附剂去除水中痕量磷效能及机理

考察了铁铝复合吸附剂去除水中痕量磷的效能,并采用粒度分析、Zeta电位测定及能谱分析等手段对其吸附除磷机理进行探讨.结果表明,该吸附剂具有高效吸附除磷效能,明显优于同等条件下Fe₂O₃和活性氧化铝(γ-Al₂O₃),初始ρ(PO₄^3--P)=0.3 mg/L时,其吸附容量比Fe₂O₃和γ-Al₂O₃分别提高了近1.5倍和2.5倍,该吸附剂具备超细粉体的特征,比表面积达184.45 m²/g,是Fe₂O₃的9.15倍,Al元素的嵌入、制备过程中,研磨粉碎导致的晶格错位及微晶化是其对磷高效吸附的一个主要原因.其0电荷点为6.2,水处理过程中.在吸附剂表面同时存在非特性吸附和强特性吸附是其对磷高效吸附的另一个主要原因.     

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).     

聚硅酸金属盐混凝剂处理低浊水对残余铝的影响

在饮用水处理中,采用一种新型的聚硅酸金属盐混凝剂(PAFS polysilicic acid aluminium and ferric salt)进行低浊水净化实验,实验以低浊度的某江水为原水,研究了在不同n(Al)／n(Fe)时此系列混凝剂之间的差异,证明PAFS(n(Al)／n(Fe)=10：3)混凝剂的除浊、脱色效果较好,试验结果表明聚合时间在15d内、pH为6—8、沉淀时间为12min的条件下,PAFS(n(Al)／n(Fe)=10：3)混凝剂具有最优的混凝性能和最低的残余铝量,通过分析可知,此混凝剂具有最理想的混凝效果和最低残余铝量的原因是PAFS这种长链的无机混凝剂可以通过吸附架桥和电中和作用去除水中的胶体杂质和颗粒态的铝,这种混凝剂适用于处理我国南方低浊水质,具有广阔的应用前景。     

聚硅酸铁的碱解实验及混凝效能研究

采用共聚法制备不同Si/Fe比的聚硅酸铁(PSF)混凝剂(PSF0.5、PSF3分别指Si/Fe摩尔比为0.5、3),并对PSF进行碱解实验以及PSF对松花江水、哈尔滨市南岗区生活污水的混凝实验。结果表明,通过碱解实验可以得到有关混凝剂内部形态变化以及各原料反应过程的一些辅助信息。碱解实验可以进一步较准确验证PSF的反应机制:共聚初期,低Si/Fe比生成以Si-O-Fe-O-Fe-O-Si键络合的物种,随共聚时间的增加可能导致易断裂的Fe-O-Fe键断裂;而高Si/Fe比在共聚初期,铁和聚硅酸还没有络合或络合很少,随共聚时间的增加,主要生成以Si-O-Fe-O-Si-O-Si键络合的物种。Fe-O-Fe键稳定性比Si-O-Fe或Si-O-Si键差。综合浊度、UV254和COD的去除效果,PSF0.5、PSF3对松花江水的最佳投药量分别为8.5mg/L、10.5mg/L,对哈尔滨市南岗区生活污水的最佳投药量分别为70mg/L、100mg/L。PSF3的除浊再稳投药量低于PSF0.5,而PSF0.5去除UV254、COD的再稳投药量却低于PSF3。     

天然有机物的混凝特性研究

本文通过对天然有机物的代代表物－腐植酸的混凝实验,研究了以硫酸铝作为混凝剂时,不同腐植酸的最佳混凝条件及预臭氧处理对混凝效果的影响。     

复合硅铁混凝剂荷电性及除污染性能与机理

采用共聚法制备不同Si、Fe摩尔比的复合硅铁(PSF)混凝剂,应用Zeta电位分析仪对PSF共聚反应过程的荷电性及稀释浓度对荷电性的影响进行研究,并对比PSF与复合铝铁(PFA)对低温低浊水及屠宰废水的除污染性能,同时分析PSF的混凝机理.结果表明,硅铁共聚反应不是铁盐的正电与聚硅酸的负电的简单电中和过程,也不是简单的原料混合或是各原料单独自聚的产物,而是硅、铁等的共聚产物.PSF浓度较高时,其Zeta电位几乎均在等电点附近,稀释水解后其荷正电量增加,达到11 mV;而PFA的Zeta电位平均值为36.1 mV,稀释后其荷正电量增加很少.对于低温低浊水,PSF对COD_Mn的去除率比PFA高20%;对于屠宰废水,PSF对浊度、COD_Cr及色度的去除率比PFA分别约高60%、66%及54%.PSF混凝机理是电中和/脱稳、架桥与卷扫的协同作用.     

磁性水凝胶对腐殖酸的吸附研究

介绍了磁性水凝胶的合成方法,研究其对水体中腐殖酸的吸附性能.结果表明,磁性水凝胶对水体中腐殖酸的吸附在5 h内达到吸附平衡,吸附动力学符合二级动力学方程,吸附机制为静电吸附;磁性水凝胶对腐殖酸的吸附量较高,最大吸附量为429.00 mg/g,吸附等温线可用Freundlich方程和Langmuir方程模拟;PH值对磁性水凝胶吸附腐殖酸的影响较小,而当溶液中有较高浓度(c)的电解质共存时,磁性水凝胶对腐殖酸的吸附受到抑制.     

腐植酸钠阻垢机理实验研究

通过测定腐植酸钠(HAS)在有无硼砂、不同硬碱度、不同pH值等条件下的阻垢性能，分析了它的阻垢机理及其变化历程。     

基质有机质类型对干植草沟去除多环芳烃的影响

基质层是影响干植草沟对道路径流净化效果的决定因素。为此,搭建6个不同基质层组成的干植草沟模拟柱,以路面径流中代表性多环芳烃(PAHs)配制的人工径流作为进水,考察各模拟柱去除PAHs的运行效果并进行质量平衡核算,评价外源有机质的存在及类型对PAHs去除效果及其归宿的影响。结果表明：各模拟柱对萘(NaP)、菲(PhA)和荧蒽(FlA)的平均去除率分别为69.0%～87.5%、33.7%～72.9%和90.8%～96.8%,浅基质层相对不利于以溶解态为主的低分子质量(LMW)PAHs的去除;在基质中添加外源有机质有利于提高进水中PAHs的净化效果;在5个月的运行周期内,随着PAHs分子质量的增加,PAHs在基质中的积累越明显,生物降解的程度也相应降低,在接近实际使用的运行条件下,不同基质模拟柱中NaP、PhA和FlA的微生物降解率分别为62.1%～76.6%、32.2%～42.9%和17.1%～36.6%;生物炭和木屑有效地提高了PAHs的降解率,可作为良好的外源有机质材料在LID设施的实际应用中发挥作用,后者更具经济性。     

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。     

Promotion effect of KOH on preparation of dissolved Fe (VI)

In order to improve the yield and stability of ferrate in solution, dissolved Fe (VI) prepared with NaOH and KOH respectively was compared in this study. The results showed that KOH is more suitable than NaOH for the preparation of dissolved Fe(VI) at temperature over 50 ℃. It is found that the dissolved Fe(VI)prepared with KOH increases quickly at first, and then slowly with the increasing concentrations of OH- and ClO~- , while it increases rapidly at first and then decreases rapidly with the increasing dosage of Fe(NO_3)_3·9H_2O. These results are different from that prepared with NaOH. It can be explained that solid K_2 FeO_4 salts can be formed in KOH solution, and it will lower the Fe (VI) concentration, counteract the decomposition of Fe(VI), and improve the yield of Fe(VI). The maximum ferrate concentration is 0. 163 mol/L obtained by 100 g/L Fe(NO_3)_3· 9H_2O and 6. 16 moL/L KOH at 65℃. The stability of Fe(VI) is greatly improved due to the hypochlorite existed in the dissolved ferrate, and only 24% Fe(VI) has been decomposed after 16 d for 1 mmol/L Fe(VI) at 25 ℃.     

生物可降解溶解性有机碳(BDOC)降解动力学研究

以东北某市饮用水为研究对象,采用悬浮培养测定法,讨论了生物可降解性有机碳（BDOC）测定中降解动力学特性,得出在28d测定中,BDOC的降解动力学满足一级反应,动力学方程为BDOC1=BDOCu（1—10^-0.07449t）,降解常数k=0.07449d^-1．试验研究表明：BDOC3约占BDOC28总量的40．22％,以测定BDOC3代替测定BDOC28是可行的．试验还证明了UV254与DOC存在一定的相关性,通过对实验数据的拟和,求解出了相关方程为DOC=15UV254＋245．     

三步法处理钻井废水的实验研究

根据钻井废水的污染特征和目前处理中存在的问题,提出了“酸化中和—混凝—活性炭吸附”三步处理的方法,并对其可行性进行了实验研究。结果表明,酸化中和阶段,可将废水中的悬浮物去除８０％以上,ＣＯＤＣｒ去除５０％;混凝后ＣＯＤＣｒ去除率达到７５％;最后,采用活性炭吸附进行深度处理,可使ＣＯＤＣｒ值下降为２００ｍｇ／Ｌ以下,达到排放标准。