活性污泥对回用净水中钙离子的去除研究

在静态条件下,进行了活性污泥对净水中钙离子的去除实验研究和机理探讨。在去除实验中,考察了活性污泥用量、搅拌强度、搅拌时间、初始钙离子浓度、溶液pH对钙离子的去除效果的影响。结果表明:用活性污泥去除钙离子可以获得较好的效果,去除量可达19mg/g,并且去除速度很快,5min即可完成;且去除机理可能有生物吸附、静电吸附和化学沉淀;适当的剪切力可以加速吸附反应的进程,证实了流体力化学效应的的存在。溶液pH不同,发生的沉淀反应不同,低pH条件下,钙离子与活性污泥中磷酸根生成Ca3(PO4)2沉淀,较高pH条件下,生成的沉淀为Ca5(OH)(PO4)3。

高浓度细粒煤泥水的絮凝沉降研究

试验考察了药剂用量、流体剪切条件、沉降方式、煤泥水浓度和剪切方式对高浓度细粒煤泥水絮凝沉降效果的影响。试验结果表明,聚丙烯酰胺具有较好的絮凝沉降能力,对高浓度细粒煤泥水的絮凝沉降主要是包裹作用机理;剪切条件至关重要,弱强度条件下剪切1 m in,可获得较高的清水分离率和较好的絮凝沉降效果,斜板沉降比垂直沉降清水分离率高得多。

生物吸附剂对废水中钙离子的去除试验

用活性污泥与沸石按一定比例配制成一种生物吸附剂,并在静态条件下,进行了生物吸附剂对废水中钙离子的去除试验和机理探讨。考察了生物吸附剂配方中活性基体用量、沸石用量及搅拌条件、溶液浓度、pH值等因素对钙离子去除效果的影响。结果表明:用生物吸附剂去除钙离子可以获得较好的效果,去除速度快,出水钙离子的质量浓度可降到200mg/L以下,满足工业循环水回用要求;去除机理可能有生物吸附、静电吸附、化学沉淀和离子交换;适当的剪切力可以加速吸附反应的进程,证实了流体力化学效应的存在。

多孔吸附材料对钙离子的吸附研究

比较了活性炭、5A沸石和13X沸石3种多孔吸附材料对钙离子的吸附效果,探讨了吸附时间、吸附材料用量、流体剪切力和溶液pH值对吸附效果的影响,并分析了3种吸附材料对钙离子吸附效果差异的原因,为更好地应用吸附法去除废水中的钙离子奠定基础。

13X沸石对Ca^(2+)吸附性能的实验研究

在静态条件下,研究了吸附时间、13X沸石的用量、粒度、流体剪切力、溶液pH、钙离子浓度等因素对13X沸石吸附钙离子性能的影响。结果表明:13X沸石对Ca2+有很好的吸附能力,即使中性条件下表观吸附量就可达到55.60mg/g,并且吸附速度相当快,20min即可达到平衡;合适的流体剪切力可以提高沸石对Ca2+的表观吸附量,此结论证实了流体力化学效应的存在;静态等温吸附过程符合Langmiur吸附等温方程式;13X沸石对Ca2+的吸附机理主要为离子交换吸附和化学吸附,碱性条件下可能发生表面络合和表面沉淀吸附。

吸附过程中流场分布对液膜扩散传质影响模型的研究

在总结流场条件影响吸附传质过程的同时,提出了流场分布影响液膜扩散传质的物理模型,指出不同的流场分布,液膜厚度变化不同,传质阻力也就不同,从而导致传质效果的不同.通过对传质方程中流速的物理意义进行重新定义,同时引入流场效应系数(Z),对传统的液膜扩散控制传质模型进行了修正,使模型中参数的物理意义更明确,并用13X沸石对Ca2+的吸附实验验证了该模型的合理性.结果表明,13X沸石对Ca2+的吸附传质效率与搅拌转速和叶片大小成正比,即与流场分布密切相关,其中流场分布比较规则的二次流场吸附传质效率最高;此外初始ρ(Ca2+)越高,传质越快,吸附效果越好,但流场分布影响越小,归结原因是此时传质动力的影响占据主导作用,超过了液膜阻力的影响,进而掩盖了流场分布对传质的影响.

流体力化学概念的提出与定义

含有微量化学药剂的固液两相流体广泛存在于工业生产领域中,在该两相流体体系中,药剂的充分分散、与颗粒发生有效接触碰撞、以及保证有充分的接触时间就显得相当重要,而流体剪切条件对上述过程影响很大,把流体剪切条件的这种影响称为流体力化学效应。在介绍流体力化学概念提出的同时,对流体力化学给出了较为严格的定义,同时对其初步研究及应用领域进行了简单综述。

流体力化学-二次流原理在污泥颗粒化中的研究前景

颗粒污泥形成受多种因素的影响,通过在流体中添加适量剂量的絮凝剂,利用流体力化学-二次流原理,施加合适的流体剪切力,形成合理的二次流场,可以在很短的时间内形成原始颗粒污泥.利用污泥内部和水中的微生物,通过好气或厌气培养,能加快(好氧或厌氧)颗粒污泥的形成,是加快颗粒污泥培养的有效途径,在污水处理生产应用中具有广阔的前景.

糠醛废水前期优化处理试验研究

通过对糠醛废水进行必要的前期预处理，使其pH值升高至9．70～9．80，然后利用混凝沉降中流体力化学作用基本原理，在适当流体剪切力的作用下，在不同的无机混凝药剂、有机药剂组合方式下，对糠醛废水进行处理效果的对比试验，结果表明：在选用合理的混凝沉降模式条件下，无机混凝药剂与有机药剂联合使用处理糠醛废水，可以使其浊度由233NTU降到4．3NTU；加入适量沉降载体——泥土，浊度（396NTU）则可降到2．7NTU。

陈四楼矿矿井水处理的试验研究

介绍了矿井水混凝机理,并对陈四楼矿矿井水进行了混凝沉降试验,对比了不同种类混凝剂对矿井水的处理效果,从而确定出最优性能的混凝药剂及用量,并对最佳工艺条件进行了研究。结果表明,与无机药剂相比,有机絮凝剂PAM具有用量少、絮体颗粒大、沉降速率快、处理效果好等特点,混凝沉降效率是普通工艺的3~5倍。

陈四楼选煤厂矿井水处理系统的改造

针对陈四楼选煤厂矿井水悬浮物含量不稳定、颗粒粒度小、泥化程度高、颗粒表面电负性强、沉降速度慢、处理难度大等特点,基于二次流技术、流体力化学原理,引进了高效混凝反应器,增设自动配药、加药装置,同时对原有水路系统进行了技术改造。一个月的调试试验结果表明,改造不仅大大提高了污水处理系统的矿井水处理能力（处理量可达800～1 000m^3/h,是原系统处理能力的2倍以上）,而且出水水质好,悬浮物固含量低于30 mg/L,远低于国家排放标准70mg/L。

超声波空化效应强化吸附传质的过程研究

考虑到多孔吸附材料纳米级孔隙在吸附钙离子过程中存在的特殊效应,通过比较不同空隙的吸附材料(包括13X沸石、5nm分子筛和4nm分子筛)在超声波和搅拌作用下的吸附效果,进而研究超声波强化吸附传质过程,并对其超声波过程强化机理进行了初步的探讨.结果表明:超声波强化了吸附传质.当吸附剂的孔隙小于吸附水合钙离子粒径时,以颗粒外表面吸附为主,传质过程由膜扩散决定,吸附平衡受热力学平衡控制;当吸附剂的空隙大于吸附水合钙离子粒径时,以颗粒孔隙吸附为主,传质过程由粒内散决定,吸附平衡受纳米孔隙效应和热力学平衡共同作用影响.

钙离子形态对吸附效果的影响研究

通过不同方式配制高钙水,来研究矿物吸附材料对钙离子的吸附规律,同时对吸附过程中的流体力化学效应进行了探讨.实验结果表明,矿物吸附材料对钙的吸附性能与钙在溶液中的存在形态有很大关系:用CaCl2配制的高钙水中,钙主要以离子形态存在,矿物吸附材料对其吸附主要以静电吸附为主,5A沸石对钙离子有筛分效应;用CaO配制的高钙水中,钙主要以Ca(OH)2(aq)、Ca(OH)2(s)沉淀微晶、Ca2+和Ca(OH)+多种形态存在,矿物吸附材料对其吸附有静电吸附、一羟基络合吸附、表面沉淀吸附,同时,矿物吸附材料的加入对氢氧化钙沉淀起晶种作用,可以加速其沉淀;合适的流体剪切力可以提高5A沸石对钙离子的吸附量,此结论证实了吸附过程中流体力化学效应的存在.图4,表2,参7.