大盂产业新城供水系统研究及净水处理工艺设计

大盂产业新城作为规划拓展的北部新区,处于城市公共供水盲区。为实现安全可靠的供水体系保障,着重对供水系统的整体布局、水源选取进行了分析,从水量预测、方案优选、厂站选址、处理工艺等方面进行了论述,提出了多水源、大高差、统一管网下分区、分压运行模式的设计思路,达到了多水源并网、压力平衡的效果,解决了新城城市公共供水体系建设的难题。

基于混凝预处理的超滤净水工艺研究进展

膜污染是超滤工艺大规模运用的主要限制性因素,介绍超滤膜净水工艺膜污染的原理及其污染物。详述基于混凝预处理的三种超滤膜工艺:传统超滤工艺、短流程超滤工艺、一体式絮体-超滤工艺。以短流程超滤工艺为重点,阐述近年来以混凝预处理工艺来缓解超滤净水工艺膜污染的研究成果。总结了滤饼层结构对膜污染的影响,以及混凝预处理缓解超滤膜污染的作用原理,为膜法水处理工艺技术工程应用提供参考。

纳米银材料的净水性能研究综述

供水水质安全一直是社会热门话题,纳米银对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等数十种致病微生物都有明显的抑制和灭活作用,在水处理方面具有巨大的应用潜力。聚焦纳米银材料的净水性能,介绍了纳米银材料的净水原理,对于纳米银净水材料的研究进行了整理分析,探讨了目前纳米银净水材料的研究现状,分析了纳米银的生物毒性及环境风险,对纳米银净水技术的应用前景进行了展望。研究成果可为应急水处理、水质安全保障、新型净水技术、纳米银复合材料等相关领域研究提供思路与建议。

净水污泥固定化硫氧化菌去除河道中AVS污染的试验研究

目的 研究净水污泥固定化硫氧化菌去除河道中的酸可挥发性硫化物污染方法,为净水污泥资源化利用提供一种新的思路。方法 通过高温焙烧的方法制备净水污泥固定化载体,采用XRD、SEM、BET对载体进行表征,使用净水污泥、绿沸石、活性炭3种载体对硫氧化菌进行固定化,分析其对底泥中AVS的去除效果以及固定化效果的影响,并通过高通量测序技术分析其对微生物种群变化的影响。结果 净水污泥固定化载体的最佳焙烧温度为600℃,无论是单一载体,还是固定化硫氧化菌,净水污泥组对于AVS的去除效果均要优于绿沸石和活性炭;同时硫氧化菌在温度为30℃、pH=6、固定化时间为24 h条件下的固定化效果最好;净水污泥固定化硫氧化菌的加入有利于降解硫化物优势菌种的群居,抑制了硫酸盐还原菌的生长繁殖。结论 净水污泥固定化硫氧化菌能有效去除河道中的AVS污染,降低底泥生物种群的多样性,有利于去除AVS优势菌种的群聚,抑制硫酸盐还原菌的繁殖,促进水体黑臭环境的改善。

智能控制技术在净水厂加氯系统中的应用

本文主要阐述了智能控制技术在净水厂加氯系统中的应用。在水厂生产过程中,应用智能控制技术能够有效解决人工投加次氯酸钠的不确定性问题。智能控制技术借鉴人工投加经验,通过可编辑逻辑控制器(PLC)表明,该系统投加效果良好,既降低原材料消耗,减少人工的作量,又降低了投加量过高或偏低的风险,使出厂水余氯稳定在合适范围内,使水质更符合国家标准,保证供水安全,为净水厂智能化生产提供了一种较好的选择方案。

矿井采空区水库水岩作用净水机理研究进展及展望

煤矿长壁开采形成的导水裂隙引发地下水系统破坏,造成采空区水量丰富与地面水资源紧缺矛盾突出,合理保护利用矿井水对煤矿安全生产和矿区生态文明建设至关重要。利用矿井采空区作为地下水库,借助采空区破碎煤岩体较强的纳污能力,是实现矿井水污染治理及资源化利用的重要手段。我国多数矿井水水质差、溶解性总固体高、处理难,因此采空区水库破碎煤岩体水岩作用净水有利于矿井水原位高效处理利用。目前围绕采空区破碎煤岩体水岩作用开展了一系列研究,主要研究流程包括样品采集、样品检测、模拟实验、结果分析等。其中样品采集与检测是水岩作用研究的前提,涉及矿井水和煤岩体的基本特征和变化规律;模拟实验和结果分析主要探究各种影响因素下水岩作用机理。采空区水库净水机理研究主要围绕水岩作用展开,静态模拟、动态淋漓模拟和循环水浸等实验为探究水岩作用净水机理提供了有益参考。结合水文地球化学、岩石矿物学、水化学等基础理论阐明了采空区可能发生的一系列水岩作用:溶滤-沉淀作用、吸附-解吸作用、氧化还原作用以及混合作用。采空区水库对矿井水的悬浮物浓度净化效果较好,对COD的净化效果次之,而对于总硬度、TDS和总碱度的净化效果则取决于采空区破碎煤岩体矿物成分、储水时间等因素,有可能出现上述指标劣化情况。但现阶段室内水-岩模拟试验方案中设计的影响因素较单一,缺少研究区水动力场、温度场、氧气体积分数等相关数据。在此基础上,提出了煤矿采空区水库净水技术的研发方向,在明确当地政策及水质水量的原则下,从采空区自身条件及外部环境等角度深入研究,保证煤矿采空区水库净水技术运行过程中的稳定性、经济性与安全性。

河床浅层地下水水源净水厂工艺设计

潜山县皖水水厂设计总规模5.0万m^(3)/d,一期设计规模2.5万m^(3)/d。水源近期采用皖河浅层地下水,远期采用下浒山水库地表水。净水厂采用跌水曝气、混合、絮凝沉淀、过滤、消毒的处理工艺。论文对该工程水源选择、取水工程设计、处理工艺选择及主要处理构筑物设计参数进行了介绍,对该水厂的设计方案、工程特点及工程效益进行了分析、总结。

兰州新区第一水厂净水环节的管理与设施整改

兰州新区第一给水厂为兰州新区唯一水源,主要承担整个兰州新区核心区的生产生活用水。笔者通过介绍兰州新区第一水厂净水环节的基本情况,分析净水环节中设施和人员管理存在的问题,并总结了解决方案。为水厂净水环节设备建设、运行、维护和工作人员日常管理提供了一定的参考价值。

浅谈常用家用净水器滤芯及其评价标准

近年来随着健康饮水知识的不断普及,人们对日常饮水的安全卫生程度愈发关注,因此家用净水器受到很大的欢迎。而净水滤芯作为净水器的核心部件,对净水器的净水效果起着至关重要的作用。文章梳理了常见的家用净水滤芯类型和评价指标,为净水器滤芯的评价选型提供依据。

8种净水材料及组合对水产养殖尾水去除效果评估

为了对水质净化模式进行优化,以净化前后养殖尾水总氮(TN)、总磷(TP)、氨态氮(NH^(+)_(4)-N)、硝酸盐氮(NO^(-)_(3)-N)和亚硝酸盐氮(NO^(-)_(2)-N)为检测指标,对活性炭、火山石、麦饭石、珊瑚石、生物珠、陶瓷环、吸氨石、细菌环等8种净化材料进行筛选,深入研究不同净水材料针对不同污染物的吸附效果以及不同净水材料组合使用的净化效果,优化组合使用参数。结果显示:活性炭对TN去除效果较好,最大去除率可达31.3%;细菌环对TP去除效果较好,最大去除率可达38.1%;生物珠对NH^(+)_(4)-N、NO^(-)_(2)-N去除效果相对较好,最大去除率分别可达12%和25%;各净水材料对NO^(-)_(3)-N的去除效果普遍不佳,最大去除率不超过4%。将活性炭、细菌环、生物珠两两按1∶1体积比组合使用,整体来看,三种组合对多种污染物均有不错的去除效果,其中生物珠与细菌环的组合效果最好,TP去除率高达100%,TN、NH^(+)_(4)-N、NO^(-)_(2)-N去除效果均优于珊瑚石、细菌环材料,NO^(-)_(3)-N去除效果优于所有单种材料,去除率可达16%。结果表明组合使用净水材料效果优于单个净水材料效果,生物珠与细菌环组合净化效果最佳。

暴雨作用下新型透水混凝土的净水性能

针对透水混凝土因强度与耐久性不足等原因而局限于轻型交通等级路面使用的问题,制备出一种以C80自密实混凝土为基体的新型直通孔高强透水混凝土,探讨了不同暴雨强度等级作用下新型透水混凝土对重金属离子的净化能力,研究了混凝土各组分对Cu^(2+)、 Zn^(2+)的净化效果,并分析其去除机理。结果表明:该透水混凝土具有优异的力学性能(抗压强度94.8 MPa,抗折强度8.4 MPa)和透水性能(透水系数0.81 mm/s),随着暴雨作用等级的增大,透水混凝土对Cu^(2+)、 Zn^(2+)的去除率逐渐减小(在特大暴雨作用下最大去除率仍能达到22.5%和17.5%),具备良好的净水能力。组分净水试验结果表明:胶凝材料的水化产物是重金属离子的主要吸附剂,粉状水化胶凝材料对Zn^(2+)的去除效果优于Cu^(2+),块状水化胶凝材料和钢纤维则对Cu^(2+)的去除效果更明显。

新型复合净水剂的研究及应用

用聚合硫酸铁、聚合氯化铝和水玻璃为原料 ,采用两组分或三组分复配成系列净水剂 ,模拟郑州市自来水公司制水的工艺条件 ,对黄河原水进行处理试验 ,测定了净化后的余浊度 ,绘制了加药量与余浊度的关系曲线。研究发现聚合硫酸铁、聚合氯化铝和聚多硅酸以 3∶3∶2 (质量比 )复配的净水剂效果最好 ,适用温度范围宽。

一种净水型破乳剂在孤岛油田的应用

文章探讨了孤岛油田聚合物驱原油的乳化状态,发现胶质和沥青质是影响原油破乳的主要因素,导致孤岛油田原油难以破乳并且污水含有较高的油分。为解决这一问题,实验室中通过对聚头与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)进行聚合反应成功地制备出净水型破乳剂,并经过多次试验选定破乳剂5050作为效果最佳的配方。同时,确定了5050最佳的反应物料质量(聚头、EO、PO)比为1∶149∶149,并找到了EO和PO各自最优的聚合反应温度分别为125℃和140℃。

极性诱导季铵盐表面活性剂改性膨润土的制备及净水特性

为高效、经济及绿色地处理难降解有机废水,设想引入极性诱导效应,提高季铵盐表面活性剂对膨润土的功能改性效率,从而获得性能更优的改性膨润土材料,用于对难降解有机废水的吸附处理。设计一种“来源便利”的极性诱导季铵盐表面活性剂(3-氯-2-羟丙基十二烷基二甲基氯化铵,C12-CHDMAC),制备新型改性膨润土材料,即C12-改性膨润土。结果表明:①所得C12-改性膨润土所含表面活性剂关键元素C、H、N含量分别为23.51%、5.72%和2.65%,远高于常规类似结构季铵盐表面活性剂改性膨润土所含对应元素含量(分别为14.56%、3.99%和1.58%),成功获得了功能改性率更高的改性膨润土材料。②以吸附有机染料废水为例,考察C12-改性膨润土作为吸附剂吸附处理难降解有机废水的能力,其吸附容量为活性炭的203.21倍,具有较强的吸附净水能力。③通过系列化吸附动力学、吸附热力学和现代仪器分析技术,深入探究了C12-改性膨润土吸附处理难降解有机废水的作用行为,提出了相关作用机制的理论解释。④制备过程中产生的剩余滤液,具备直接回收重复利用或直接功能化使用的特性,以此可提高原料利用率,并杜绝生产废液的“二次污染”,因而所设计的制备工艺具有经济高效、绿色环保的优势。研究显示,C12-改性膨润土可以高效、经济及绿色地吸附处理难降解有机废水,应用前景良好。

净水厂生物活性炭微生物解析和风险研究进展

系统梳理了活性炭表面存在的微生物类群和优势物种,其中原核生物中变形菌门和拟杆菌门常为其中的优势菌门,真核生物以原生动物和微型后生动物为主;并对某些优势菌群在污染物去除过程中的潜在功能进行了总结,大多数为好氧的化能有机异养微生物。还探讨了可能存在的风险微生物,水源性耐氯细菌病原体属于放线菌亚纲、芽孢杆菌纲和γ-变形菌纲;并归纳了影响微生物群落的因素,包括载体、水质条件、剩余臭氧和进水流向。研究结果有望为净水厂臭氧/生物活性炭工艺的精确调控提供理论依据和技术支撑。

净水厂污泥基复合球实现低扰动底泥覆盖的研究

针对目前原位覆盖材料覆盖过程中对底泥造成扰动并产生扰动释放的问题,使用净水厂污泥制作成低扰动、高吸附性能覆盖材料,并通过覆盖实验验证了其覆盖效果。结果表明,净水厂污泥可制备成低质量密度、高吸附性能的吸附球,最大吸附量可达28.91mg/L。该复合球应用于底泥原位覆盖时,投放时基本上无扰动释放。覆盖后不仅可抑制泥-水界面上TP释放,一定程度上也可抵抗风浪的冲刷,还可通过吸附性能降低水体中TP浓度。

基于CDIO模式的“水质检测与自制净水器”跨学科实践活动设计

《义务教育化学课程标准(2022年版)》设计了包括“水质检测与自制净水器”在内的10个跨学科实践活动项目。基于CDIO工程教育模式设计了旨在使学生体验完整的工程设计过程、感受综合应用多学科知识解决问题思路、提高解决真实问题的能力,发展核心素养的“水质检测与自制净水器”跨学科实践活动,并提出了开展跨学科实践活动的建议。

设计家用净水机

水是维持生命和新陈代谢必不可少的物质。随着生活水平的提高,我们对饮用水的需求也越来越多元化。家用净水机在满足对饮用水多元化需求方面起到了非常重要的作用,已逐渐成为千家万户的生活必需品。为此,有必要引导学生通过项目式学习深入认知净水机的工作原理。本案例属于“开展调查、产品设计类”科技创新项目式学习。

用薄膜过滤法检测牙膏膏体用纯净水微生物的商榷

目的:探索用薄膜过滤法检测牙膏膏体用纯净水微生物的实用性。方法:用检测牙膏所需的三种标准菌株:大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌验证薄膜过滤法检测牙膏膏体用纯净水微生物的适用性,用三种培养基:检测生活饮用水用的营养琼脂培养基、检测牙膏成品用的卵磷脂吐温80营养琼脂培养基、检测纯化水用的R2A琼脂培养基分别培养相同含菌量的过滤膜,对结果进行比较后选出更合适的培养基。结果:三种标准菌株的菌液回收率均在70%以上符合标准要求,R2A琼脂培养基比营养琼脂、卵磷脂吐温80营养琼脂培养基可以培养出更多的菌落。结论:薄膜过滤法适用于检测牙膏膏体用纯净水微生物,实用性在于牙膏膏体用纯净水微生物稳定在无菌(<1CFU/ml)的情况下,采用薄膜过滤法可以大大提高了检测的样本量。

基于净水厂废弃滤料的透水砖制作及性能研究

随着城市化发展,城市不透水表面日益增多,导致城市内涝频发,雨水径流污染加重。基于此提出以净水厂废弃滤料为主要材料,配以水泥、活性炭、粉煤灰等原料制作透水砖,并介绍了透水砖的制作方法和流程,研究并讨论了原材料的配合比对透水砖力学性能和净水性能的影响。结果表明,净水厂废弃滤料掺量77%、活性炭掺量10%的透水砖具备良好的性能,抗压强度为6.641 MPa,COD去除率为11.80%,TN去除率为23.24%,TP去除率为73.10%,TOC去除率为58.86%,各项数据都符合标准要求。采用净水厂废弃滤料制作透水砖不仅具有良好的实用价值,还能取得一定的经济效益和环保效益。