膜技术在乳化液废水处理中的应用进展

乳化液广泛应用机械加工过程,长时间使用会后会因为高温和微生物的作用而变质失效,从而产生高浓度有机废液。由于其有机物和油类的浓度极高,故环境风险较大。膜技术在含油废水处理中具有其它技术无法比拟的优势。文章对膜技术在乳化液废水处理中的应用进展进行了评述,详细阐述了用于乳化液废水的膜组件、材料以及膜法处理乳化液过程中的强化过滤技术。

高效聚合氯化铝的应用条件与复合混凝剂的协同优化研究

铝系混凝剂中铝的形态对于混凝过程具有重要的影响,如何有效地发挥不同形态聚合铝的混凝作用对于保证出水水质具有重要的意义。从混凝剂的形态与组成、原水的特性等方面进行了深入的探讨,结果表明:对于两种原水,低投加量下混凝剂中的Alb或PDADMAC可以明显增强其电中和能力,当混凝剂投加量较高时(大于0.08 mmol/L),体系出现反浊现象。有机物的组成与浓度对混凝过程具有重要影响,混凝剂对小分子类有机物的去除率较低,Alb或PDADMAC可以明显提高对大分子有机物的去除。颗粒物浓度较低时,Al_(13)的混凝效果易受有机物组成影响,随着BSA所占比例的不断增加,Al_(13)的除浊率呈逐渐下降的趋势。当体系中的有机物为BSA时,Al_(13)的强电中和能力对浊度的去除并没有明显的促进作用。颗粒物浓度较高时,Al_(13)具有较好的浊度去除率。Al_(13)主要去除颗粒物,且较高浓度的颗粒物可以在被混凝去除的同时通过吸附作用去除部分有机物,铝形态分布对于混凝效果的影响较小。

PACl-PAM复合絮凝剂处理高岭土-腐殖酸体系的混凝过程

为了解决PACl在某些水质条件下处理效果不佳的问题,研究了PACl-PAM复合絮凝剂处理高岭土-腐殖酸体系的混凝过程。结果表明:单独使用铝系混凝剂(PACl2.2)时,DOC与浊度的去除率随pH值的升高呈现先增大后减小的趋势,pH为7.0时两者的去除率最高。要达到80%以上浊度去除率、60%以上DOC去除率,3种混凝剂(PACl,PACl+0.25 g/L PAM-1,PACl+0.50 g/L PAM-1)中铝系混凝剂的投加量(以Al计)从0.10 mmol/L下降到0.06 mmol/L。当复配混凝剂中PAM浓度小于0.50g/L时,浊度与DOC的去除率随PAM浓度的增大而升高;PAM浓度大于0.50g/L后,浊度与DOC的去除率快速下降,且阳离子度为75%的PAM-3的混凝效果下降最为明显。当混凝剂中含有阳离子度为75%的PAM时,浊度下降较为明显且絮体的沉降性能更好。

高锰酸钾与粉末活性炭联用处理低温低浊水研究

考察了高锰酸钾与粉末活性炭联用对宁夏宁东水厂冬季低温低浊水的处理效果。结果表明,单独使用高锰酸钾做助凝剂,聚合氯化铝作为混凝剂时,随着高锰酸钾投加量的增加,浊度去除率呈现先增加后减小的趋势,当高锰酸钾投加量达到0.5 mg/L时,浊度去除率最高,出水COD Mn和UV254的去除率随高锰酸钾投加量的升高而上升;UV254的去除率随着粉末活性炭投加量的增加而升高,当粉末活性炭投加量大于30 mg/L时,其对浊度的去除率无明显影响;高锰酸钾与粉末活性炭联用可以明显提高低温低浊水的浊度和UV254的去除率,在我国冬季北方低温低浊水处理中具有广泛的应用前景。

新型PACl-有机复合絮凝剂的混凝性能及其絮体特性研究

针对目前广泛使用的无机高分子絮凝剂的分子量、吸附架桥能力与有机絮凝剂相比仍不足的问题,将两种及以上的絮凝剂产品联合使用,以获得良好的水处理效果。选择了不带电荷或带正电荷的有机絮凝剂与无机絮凝剂复合,结果表明:复合药剂中的有机成分对药剂的电荷特性有着重要的影响,含量越高,Zeta电位越高。复合药剂的Zeta电位随着碱化度B的增大呈现先升高后降低的趋势,当B为2.0时,形成了较多的多核羟基络合物,所带电荷较高,进一步增大B值会导致所带正电荷数下降。有机成分含量过高时,会吸附在微小絮体表面,使絮体进入复稳状态。分开投加混凝剂与助凝剂对DOC的去除效果最差,复合产品中的无机组分和有机组分之间存在协同增效作用,提高了对有机物的去除效果。

4种化学药剂对黑臭水体底泥的修复作用

我国城镇水体黑臭现象普遍,经过研究分析得出缺氧导致了水体变臭,硫化物存在导致了水体变黑。研究者通过原位修复方法有针对性地处理黑臭水体底泥,本文分析了过氧化钙、硝酸钙、氢氧化钙和过氧化氢4种药剂的修复作用,过氧化钙的强氧化性可以分解降解有机污染物,且可强化硝化反应。硝酸钙表现出更多优势,可降解氨氮、硫化物、可溶性磷、重金属及生物毒性,可有效改善黑臭水体底泥形状。氢氧化钙与过氧化氢修复效果弱于硝酸钙。

微生物法对黑臭水体底泥的修复作用

黑臭水体污染问题日益严峻,其中水体污染物沉积于底泥中带来的污染不可忽视。主要分析了原位修复方法中的生物修复法对黑臭水体底泥的修复作用,发现光合细菌、反硝化细菌与生物促生剂对黑臭水体底泥有一定的修复作用,光合细菌可有效降低COD、BOD5、TN、TP浓度,光合细菌与反硝化细菌均可降解上覆水体中的COD Cr、NH3-N、TN、TP,同时反硝化细菌可提高脱氮速率。生物促生剂可以促进水体中COD Cr、NH3-N和TP的降解。

小样本数据下基于K-Means聚类和集成学习的混凝投药预测

为了解决混凝投药预测过程中的小样本问题,提出基于K-Means聚类和集成学习的PAC投加量预测方法。首先,根据原水浊度和水温2个特征采用K-Means聚类将水质分为3类,利用分层抽样从3类水质数据中抽取训练集和测试集;其次,基于Bagging集成学习算法,构建由支持向量机、随机森林、Adaboost、GBDT、Catboost、XGBoost和LightGBM共7种学习器组成的PAC投加量集成预测模型(KM-Bagging);最后,以银川市某给水厂2021—2022年的运行数据为例进行验证。结果表明,KM-Bagging模型对小样本的PAC投加量具有较高预测精度,R^(2)超过0.8,MAPE小于5%。采用6个月和9个月的日监测数据预测PAC投加量,适合数据监测时间短、精度要求不高的情况,预测结果可为原水水质发生突变时的PAC投加量调整提供参考。采用1年的日监测数据预测PAC投加量,预测精度能够满足工程应用的要求,可为水厂实际PAC投加提供辅助指导。研究结果对小样本数据下的混凝药剂投加建模与预测具有参考价值。

强化混凝工艺深度处理给水厂排泥废水

水厂废水的综合处理与回用是我国供水行业的新趋势和节水目标所在,采用强化混凝技术进行水厂排泥废水的深度处理。通过混凝剂筛选实验和有机物表征确定最佳混凝剂为高效聚合铝(HPAC),适宜投加量为650 mg/L。当混凝剂HPAC投加量为650 mg/L时,对COD、TOC、浊度和色度的去除率分别为82.5%、89.8%、95%和92.5%,相应的出水值分别为58 mg/L、8.46 mg/L、2.35 NTU、13度,COD满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的要求(COD≤100 mg/L),同时实验结果显示聚合氯化铝(PAC)、HPAC、三氯化铁(FeCl3)主要去除分子量处于>1 300 Da范围的有机物,对分子量处于744～1 300 Da之间的有机物去除有限。

宁夏某水厂微涡旋絮凝池提能改造中试研究

宁夏某水厂采用传统的折板絮凝池工艺,在夏季面临大水量运行的要求,但大水量运行会影响折板絮凝池的水力停留时间以及折板间水流速度,从而影响到水厂出水水质。为此,水厂进行了微涡旋升级改造,但改造后仍然面临出水水质不理想的问题。调查发现水厂现有絮凝池的水力停留时间过短,原水在絮凝池中得不到有效絮凝,从而影响了出水水质。为了能够更好地完成水厂的升级改造,进行了微涡旋絮凝池改造中试研究。向中试装置中添加直板对絮凝池进行分格可以缓解短流现象,这对于提能改造具有重要影响。在第一絮凝区微涡旋球高度占有效水深的55%左右、第二絮凝区微涡旋球高度占有效水深的25%左右的最佳条件下,中试装置提能15%,连续运行24 h,出水水质相对折板絮凝池明显改善。