混凝对附着生物膜的微塑料的去除效能

作为一种新污染物,微塑料进入水体后其表面会逐渐形成生物膜。微塑料携带的污染物及生物膜中潜在的致病菌加重了微塑料的环境危害,且微塑料可能随原水进入水厂影响水质安全,因此对水中附着生物膜的微塑料的去除显得尤为重要。以聚合氯化铝（PAC）为混凝剂,以微塑料去除率作为评价指标,考察了混凝法对在自然水体中滞留一段时间的聚苯乙烯（PS）微塑料的去除效能。结果表明,当PAC投加量为60 mg/L、pH为7时,对滞留9 d的PS微塑料达到58.4%的最佳去除率。此外,生物量在一定程度上影响微塑料的去除效率。微生物表面所带的负电荷有利于微塑料与混凝剂水解的金属离子结合形成团聚体,从而促进沉淀。Zeta电位表明混凝过程中发生了电荷中和,傅里叶红外光谱表明PS微塑料与混凝剂在混凝过程中形成了新的化学键。研究混凝去除附着生物膜的微塑料的效果及机理对保证供水安全、保障人体健康具有重要的现实意义。     

混凝絮体破碎再絮凝及污泥回流除浊试验研究

以硫酸铝为混凝剂、聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂,考察了不同混凝剂投量下絮体破碎再絮凝的出水浊度变化以及污泥回流量对除浊效果的影响。结果表明:当混凝剂投量为5、7.5mg/L时,可使再絮凝浊度低于初始絮凝浊度,在此混凝剂投量下,回流一定量的污泥可进一步优化再絮凝效果,而PAM的加入会产生一定的胶体保护作用;当混凝剂投量10 mg/L时,再絮凝浊度高于初始絮凝浊度,在此情况下回流污泥会使再絮凝浊度进一步升高,投加PAM可在一定条件下逆转这种恶化倾向。     

基于分形理论的混凝控制研究

依据分形理论,针对混凝过程中原水水质、水量的变化,考察了絮凝体分形维数与混凝剂投量和沉后水浊度间的变化关系。结果证实,分形维数的变化能够很好地反映絮凝程度及混凝处理效果,从而为建立以分形维数作为主控特征参数的混凝投药系统提供了依据,并通过大量的基础试验为分形维数模型控制提供了参考。     

高铁基硅混凝剂形成铅絮体的分形维数分析

利用高铁基硅混凝剂及聚磷硫酸铁(PPFS)对含铅工业废水进行处理,考察含铅工业废水处理过程中分形维数对铅絮体的影响以及与铅离子去除率的关系。结果表明:对于模拟的含铅工业废水,高铁基硅混凝剂的最佳投药量(体积分数)为3.5×10-3,最佳的pH值为9.5,在此最佳条件下,铅絮体的分形维数最大,铅絮体最为密实,铅离子的去除率也最高,分形维数与铅离子去除率之间有良好的相关性;对于实际含铅工业废水,高铁基硅混凝剂的最佳投量为8×10-3,除率为92.5%,效果要好于PPFS;两种混凝剂的分形维数与铅离子去除率之间同样有良好相关性。     

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。     

水力紊动条件对含沙高浊水絮体分形结构的影响

在含沙量为85 kg/m3的悬浊液中投加阳离子高分子聚合物,改变水力紊动条件速度梯度G与剪切絮凝时间t,借助沉降技术、图像分析技术及分形特性定量表征参数"分维"探讨了架桥絮体结构的动态演变特性,得出①絮体分形结构从快速混合阶段疏松多孔、开放的分枝状DLCA模式逐步向慢速絮凝阶段密实的RLCA模式演变,在絮凝时间为180 s时出现最佳构型,随后结构密实性有微小降低的趋势;②絮体的最佳分形结构只能维持一段时间;③分形结构达最佳状态时的水力紊动强度Gt值存在两个临界值快速混合阶段G1t1=2 350±100,慢速絮凝阶段G2t2=12 420±100;④不同含沙量架桥絮体分形结构致密度最高时所需的最佳Gt值相近.但含沙量越低,搅拌速率r或速度梯度G值应降低,絮凝时间t值需增加,絮团内部孔隙率增加,分维值下降.     

藻类对混凝的影响

藻类对混凝的影响１水体富营养化的危害水体富营养化的主要特征是藻类的大量繁殖，易造成大量藻类进入给水处理系统，会引起供水障碍。首先，藻类浓度增大妨碍混凝絮凝过程，增加混凝剂投加量；形成大量颗粒状有机物，会堵塞或穿透滤床，反冲洗周期缩短，细菌易重新生长；...     

混凝投药系统的动态矩阵控制

分析了人工混凝投药系统的不足，通过试验建立了混凝投药过程的动态模型，应用具有前馈-反馈结构的多模型动态矩阵预测控制对混凝投药过程进行闭环控制。实际应用效果表明，沉淀池出水浊度保持稳定，矾耗降低。     

利用分形维数优化混凝中的能耗分配

为了确定聚硅铁混凝剂处理含铅工业废水的最佳水力条件,将絮凝阶段的搅拌强度G和搅拌时间t分为不同的三个阶段,并利用正交试验得出各个阶段最优的水力条件:G1=67.7s-1,t1=3 min;G2=57.8 s-1,t2=5 min;G3=23.9 s-1,t3=7 min.结合分形理论在水处理中的应用,通过分形维数对最佳...     

同心列管式静态混合器的结构参数与应用性能研究

同心列管式静态混合器利用管道边壁的边界层作用,强化形成准均匀各向同性涡旋,实现快速混合作用.试验结果表明,同心列管间距为100 mm、列管段数为3、列管段间设置导流锥的同心列管式混合器的混合效果最优.与普通孔板式混合器相比,在相同操作条件下可以节省15.8%的絮凝剂用量,同时使絮体的分形维数和粒径分别提高了11.8%和52.6%,使沉后水浊度降低了2 NTU左右.     

微生物和化学絮凝剂复配形成絮体的分形特征

将微生物絮凝剂分别与无机絮凝剂AlCl3和FeCl3复配,考察了在不同配比条件下处理高浊度和低浊度水时所形成絮体的分形特征。结果表明,对于高浊水,当微生物絮凝剂与AlCl3的投量分别为10mL／L和2mL／L,或微生物絮凝剂与FeCl3的投量分别为10mL／L和0．5mL／L时,出水水质稳定且处理效果最优;处理低浊水时,若微生物絮凝剂与AlCl3复配则其最佳投量分别为5mL／L和1mL／L,若与FeCl3复配则其最佳投量分别为5mL／L和0．25mL／L。无论处理高浊水还是低浊水,处理效果及稳定性达最优时絮体的分形维数均在1．4-1．6之间。     

水中单宁酸对PAC混凝过程的影响

配制浊度为(50.0±0.50)NTU的粘土悬浊液作为试验原水,以聚合氯化铝(PAC)为混凝剂,探讨在投加植物多酚单宁酸前、后混凝沉后水的剩余浊度、pH、Zeta电位、溶解性有机物浓度、残余铝的变化规律;同时借助光学显微镜和原子力显微镜对不同混凝条件下的絮体进行了形态观测分析,进而阐述水体中天然有机物对混凝过程的影响。结果表明,水中存在有机物单宁酸会使PAC的混凝效能变差,而且这种影响与单宁酸的浓度呈正相关,不仅增加了所需混凝剂的量,而且改变了水中颗粒物的带电特性、降低了颗粒的Zeta电位、增加了胶体颗粒的稳定性。单宁酸对PAC混凝过程中生成絮体的宏观形态和微观形貌都有一定的影响。若原水中含有单宁酸,当PAC投量不足时难以形成絮体,而投加足量的PAC时,单宁酸能起到吸附架桥的作用,吸附、包裹无机颗粒一起凝聚,生成大而密实的絮体,絮体显微结构上呈现出明显的亲水层。     

微涡旋絮凝在宁夏某水厂改造中的应用评价

采用传统折板絮凝池处理低浊水时面临絮体沉降性差、“跑矾”等现象.为解决上述问题,宁夏某水厂采用微涡旋絮凝工艺对折板絮凝池进行升级改造,但改造完成后的运行效果仍不理想.通过分析对比微涡旋絮凝池和折板絮凝池中的颗粒数、浊度、絮体沉降体积、分形维数、分子荧光光谱等,讨论现有微涡旋改造的不足,并建立一套评价体系,以指导水厂的升级改造.试验结果表明:经过微涡旋改造后除第二絮凝段外,其他各段对浊度的去除率分别提高了8.7％、6.7％、6.5％、56.1％,絮体颗粒数分别降低了20.8％、14.7％、25.2％、48.4％;第二絮凝段由于布水方式和填加微涡旋球过多(水力扰动过大、短流)等问题,使得絮体的形成受到影响,对浊度和颗粒数的去除率相比折板絮凝池无明显提高.所采用的评价指标能够评价水厂微涡旋改造,具有广泛的应用性,为今后水厂的升级改造提供了良好的评价体系.     

微发泡仿木塑料的研制及其推广意义

微发泡仿木塑料有类似木材细胞“微泡”结构，因而可钉、可锯，且外观、手感、密度和木材类似，还有防潮、防虫蛀、阻燃、无需油漆等优于木材的特点。推广使用可以达到节省木材、保护森林和生态环境的目的。阐述该产品研制过程中的技术关键，指出吸热型发泡剂的使用和国产ＦＲＳＪ６０／３０单螺杆挤出机是技术关键，而选择适宜的温度、压力和剪切速率等加工工艺条件尤为重要。     

管束列管式静态混合器的结构参数与应用性能研究

管束列管式静态混合器利用管道边壁的边界层作用,强化形成准均匀各向同性涡旋,实现快速混合.通过研究不同结构的管束列管式静态混合器对水处理效果的影响,发现列管总长与管长之比为1:3、列管段数为3时,管束列管式静态混合器的混合效果最佳.与普通孔板式混合器相比,在相同的操作条件下,管束列管式静态混合器可以节省23%左右的絮凝剂用量,且其絮体分形维数Df和絮体粒径df分别较前者提高了17%和18%,降低沉后水浊度达2.0 NTU以上.     

污泥回流比对絮体破碎再絮凝及沉后水水质的影响

采用铁盐污泥回流处理低浊、微污染原水,研究了不同污泥回流比对絮体破碎再絮凝特性和沉后水水质的影响。结果表明:与无污泥回流工艺相比,回流2%~10%的污泥可使絮体的絮凝指数(FI值)大幅提高,但不同回流比条件下的FI值差别不显著;污泥回流使絮体的抗破碎能力有所提高,但破碎后絮体的再絮凝能力明显下降;絮体的成长速率和强度因子随着回流比的增大而逐渐提高,而恢复因子却逐渐降低。另外,回流2%~8%的铁盐污泥能够显著提高对浊度和有机物的去除率,且浊度去除率与絮体恢复因子有较好的相关性。     

中国水环境微塑料污染及水处理工艺对其去除效果

随着近年来公众对塑料垃圾问题的热议,微塑料污染亦得到更多关注,国内有关微塑料水体污染研究逐年增多。为全面了解国内水环境中微塑料污染现状和传统水处理工艺对微塑料的去除效果,对国内水体微塑料污染相关研究进行收集整理。结果显示,目前国内水环境普遍受到微塑料污染,淡水系统较近海海域的污染更重,水源水的污染现状亦不容乐观。而污水厂无法实现对污水中微塑料的完整截留因而不断加剧受纳水体的污染情况,国内给水厂对微塑料的去除效果研究较少。如何控制污水厂的点源污染以及给水厂能否实现对微塑料的高度净化以保障饮用水卫生安全已成为当下刻不容缓的研究议题。通过分析不同水处理工艺对微塑料的去除效果,探讨了微塑料去除技术的发展趋势,为国内水体微塑料污染研究的发展提供参考。     

混凝-微滤组合工艺处理饮用水的中试研究

采用处理能力为300m^3／d的混凝-微滤组合工艺处理饮用水。连续监测了系统的处理效果及膜污染特性。结果表明，该系统具有良好的处理效果，出水水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。系统运行期间，跨膜压差及膜比通量仅有较小程度的下降，排泥周期由24h变为48h，对膜污染和出水水质均未产生显著影响。     

典型低温低浊水体的混凝工艺条件研究

以新疆额尔齐斯低温低浊河水为典型研究对象，通过调节絮凝反应条件和增加颗粒物浓度，并结合颗粒计数、絮体成长监测、过滤性能评价等方法，对低温低浊水的混凝工艺条件进行了研究。结果表明：絮凝慢速反应时间为20～25min，水力剪切强度G=30s^-1，其对应的GT值为（3．6～4．5）×10^4时，可以得到较好的混凝效果。此外，通过投加高岭土提高原水浊度，沉后水的过滤性能得到显著改善。     

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。