微生物作用下含有机质沉积物起动的定量研究

为了探究微生物作用对沉积物起动规律的影响,提出考虑微生物培养时间和有机质含量的沉积物临界起动剪切应力计算方法.通过明渠冲刷试验分析了微生物培养时间及有机质含量对沉积物临界起动剪切应力的影响规律;引入絮体强度常数γ值对微生物黏性作用进行定量表征;基于沉积物起动理论,提出在微生物作用下沉积物的临界起动剪切应力经验公式.结果表明,随着微生物作用时间的增加,临界起动剪切应力先增大后减小,并在10或15 d左右达到峰值,最终达到0.072~0.117 N/m^(2).临界起动剪切应力随着有机质含量的增大而减小.微生物黏性作用与γ值呈现显著的负相关,皮尔逊相关系数为−0.767,临界起动剪切应力公式计算值与实验值较为吻合.

腈纶废水生化出水的混凝处理

对腈纶废水生化出水进行混凝处理,通过比较确定三氯化铁为絮凝剂,考察了三氯化铁投加量、助凝剂聚丙烯酰胺投加量、pH对絮凝效果的影响及搅拌速度对絮体的影响。结果表明:当三氯化铁投加质量浓度为90 mg/L,PAM投加质量浓度为2.1 mg/L,搅拌速度为80 r/min时形成的絮体最理想,出水COD、浊度等指标均能满足后续膜分离处理的要求,COD去除率达到22%以上。核算药剂成本为0.14元/m3,具有可行性。

絮凝体的分形特性研究

试验现象及电镜照片研究表明,絮凝体表面和内部具有高度不规则性,絮凝体的结构及其形成过程具有分形特征。从絮凝体的密度、孔隙率,絮凝体的粒径分布,絮凝体的强度、沉速,絮凝条件与分数维的关系并结合黄河泥沙试验,概述了絮凝体的分形特性及结构特征,同时对影响絮凝体分形特性的因素进行了分析。

絮体性能及其工艺调控的研究与进展

絮体结构和强度特征是絮凝过程的重要参数.在简要回顾絮体分形结构研究的基础上,对絮体结构与强度的测定方法、絮体结构形成的影响因素及其工艺调控的研究进展进行了概括性介绍.结合部分实验研究,着重讨论了水力条件对于絮体性能的影响和絮体重组、历史的演化机理,结果表明,逐步增强的水力剪切条件有助于改善絮体的结构和强度.

絮凝方式对藻类絮体形态、强度及气浮的影响

采用聚合氯化铝（PAC）作为混凝剂，利用混凝-气浮法处理含有较高浓度铜绿微囊藻（MA）的富藻水，在恒速絮凝和降速絮凝2种方式下，研究PAC-MA絮体的形态及强度对气浮的影响．结果表明，在PAC投加量及能耗相同的条件下，采用降速絮凝比恒速絮凝处理效果更好：在PAC投加量（以A1203计）为5．6mg／L、快速混合搅拌强度（G）和时间分别为500s^-1和lmin、2级降速絮凝G值分别为100s^-1和20s^-1回流比为10％条件下，当絮凝时间为6-10min时处理效果较好，最佳絮凝时间为8min；不同的絮凝方式对PAC-MA絮体形态及强度有着显著影响，2种絮凝方式形成的絮体形态相似时，降速絮凝形成的絮体强度更大潆体的形态和强度共同影响气浮处理效果．

絮凝体的物理特性

从絮凝体的密度、空隙率、絮凝体的粒径分布、絮凝体的强度以及絮凝体的分形维数五个方面综述了絮凝体的物理特性及结构特性 ,分析了影响絮凝体物理特性的因素 .

黏性泥沙絮团强度的试验研究综述

絮凝是河口地区水沙交换过程中极为重要的一环,动水絮凝过程可概括为:颗粒碰撞—有效碰撞黏结—絮团重构—絮团破裂—絮团再形成,最终絮团达到动态平衡状态,这是絮团强度在紊动剪切作用下的结果。从絮团强度的试验研究角度回顾了国内外研究进展,此方面研究多围绕絮凝的影响因素与絮团强度的特征参数之间的定性规律、经验或半经验定量关系的角度展开,采用不同的观测装置、设备和技术,以期对絮凝动力学得到更为深入的认识。

微藻絮凝条件优化及絮体结构特征研究

以小球藻为原料,通过正交实验考察了藻液浓度、凝聚剂和絮凝剂用量、pH、搅拌强度对微藻絮凝效果和絮体结构的影响。结果表明,在实验范围内,浊度去除率可达96.43%;各因素中,随着藻液浓度增加,微藻絮凝效果和絮体强度、恢复率、分形维数也随之增加;适当增加凝聚剂用量,有利于提高絮凝效果和絮体强度、恢复率、分形维数;适当增加絮凝剂用量,可提高絮凝效果,但对絮体强度、恢复率、分形维数影响不明显;在酸性条件下,絮凝效果较高,在碱性条件下絮体强度、恢复率、分形维数较高;在保证药剂充分混合条件下,减小快速搅拌时间有利于提高微藻絮凝效果,但对絮体强度、恢复率、分形维数影响不明显。综合考虑絮凝效果和絮体结构两个指标,确认藻液浓度为192 mg/L、FeCl3为40 mg/L、PAM为20 mg/L、pH为5,快速搅拌为150 r/min,1 min和慢速搅拌为50 r/min,15 min时为最优组合。

典型pH条件下水中离子对腐殖酸絮凝体构造的影响

分析评价了几种典型化学条件对腐殖酸絮凝体构造的影响.研究结果表明,在pH=5.0低投药量下以共聚络合为主要混凝机理所形成的絮凝体结构密实,粒径分布均匀,强度大.而pH=5高投药量以及pH=7.0两种情况下的混凝机理都是以吸附和网扫絮凝为主,此时形成的絮凝体构造特征相似,尽管尺寸较大,但是结构松散,强度较小.针对水中常见的主量阴阳离子,分析探讨了典型离子对絮凝体构造特征的影响.研究表明,Cl-在腐殖酸水样中的存在对絮凝体构造基本没有影响,而SO24-和SiO23-在水样中的存在可使腐殖酸絮凝体尺寸增加0.05—0.13 mm左右,但结构比较开放松散,同时絮凝体的黏结力(即抗剪切力)大大削弱,降低了约0.018—0.047 N·m-2,并且SO24-对腐殖酸絮体构造的影响大于SiO23-对其的影响.然而,引入阳离子会对絮凝体的构造起到不同程度的改善作用.其中以Ca2+、Mg2+为代表的高价阳离子对絮凝体构造影响较大,形成的絮凝体结构密实,尺寸较大,抗剪切能力强.高价阳离子的存在会使絮凝体的粒径增加0.08—0.15 mm,抗剪切力增加0.002—0.013 N·m-2,而以K+、Na+为代表的低价阳离子对絮凝体构造的影响较小.

投药条件对结团凝聚工艺的影响

本文根据凝聚剂PAC和高分子助凝剂PAA的特点,认为在结团工艺中,PAC的主要作用是使水中颗粒脱稳凝聚形成理想的初始粒子;而PAA的主要作用是增强初始粒子同结团体间的结合强度,由此亦决定了PAC和PAA投加位置的不同。通过实验研究,得出了ALT和PT值对分析指标C_t、p_c、d_p及V_f的影响规律和它们的适宜范围。

给水厂污泥调质技术及其研究进展

给水厂污泥经浓缩处理后含水率仍然较高,需对其进行调质、脱水处理以缩小污泥体积,达到运输和处置的要求。简述了影响污泥脱水性能的因素,介绍了污泥调质剂的种类、调质机理和主要的调质方法及其应用。

CNF/CPAM共絮聚增强PCC絮聚体稳定性研究

添加纤维素纳米纤维(CNF)协同阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对沉淀碳酸钙(PCC)进行预絮聚,对不同CNF用量下絮聚体尺寸进行了测定。通过强度因子和再絮聚因子分别对絮聚体强度性能和再絮聚性能进行表征,结果表明当CNF添加量为5%左右时,絮聚体的强度性能和再絮聚性能较佳。对CNF絮聚PCC的机理进行了分析,CNF大的比表面积和高长径比增强了PCC与CPAM的桥连絮聚,使得絮聚体更为密实,强度提升。

造纸废水处理中最佳高分子絮凝剂用量的确定

通过测定其电荷密度、污泥的CST值,絮聚物强度等对3种造纸废水(印刷纸、化妆纸、新闻纸)污泥过滤性能进行了研究。结果表明,3种废水虽有所差异,但最佳混合添加量都在100~150mg/L范围内。混合絮凝剂的添加提高了污泥的脱水性,改善了絮聚物的强度,而且COD去除率比单独添加C-PAM时提高了大约20%左右。

铁铝复合改性粘土去除藻华生物的效率与机制初探

粘土表面改性是提高粘土絮凝有害藻华效率的重要方法。本文融合铁系与铝系絮凝剂的优点,将两者复合,制备出了不同Fe含量的铁铝复合改性粘土,考察其对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)的去除效率。结果表明,铁的复合对原改性粘土去除藻华生物的效率具有提升作用,该作用随Fe含量的增加而增大,最高可达20%—30%。本研究还采用Zeta电位仪和粒子成像测速仪测定了复合改性粘土在海水中的表面特征和絮凝特性,发现与原改性粘土相比,铁铝复合改性粘土体系中,随Fe含量的增多,粘土表面电位最高可提升15%;稳定絮凝体指数(γ)降低,絮体强度增加。因此,Fe盐的引入,可以有效提高改性粘土颗粒表面正电性和絮体的抗破坏能力,从而增强改性粘土的絮凝除藻效果。

剪切环境下某铅锌尾矿絮团演化过程及絮团表征

某铅锌矿山对尾矿颗粒絮团强度有一定要求,为了研究如何表征并增大絮团强度,考察了絮凝剂的种类和用量、搅拌时间、搅拌速度以及单位矿浆输入能量等剪切环境因素对某铅锌尾矿剪切絮凝沉降的影响,进行了相应的絮凝沉降试验、颗粒录影显微技术(ParticleView V19)实时监测以及显微镜絮团图像分析,并讨论了絮凝机理,旨在揭示絮体形成过程与絮凝效果的关系。结果表明:对某铅锌尾矿的絮凝作用:阳离子聚丙烯酰胺>阴离子聚丙烯酰胺>阳离子醚化淀粉,阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)最佳用量值为200 g/t,加入表面电荷相反的PAM,能使颗粒表面动电位降低而凝聚,当絮凝剂过量时,会使得整个体系变为带正电荷。由于正电荷间的互斥作用,絮凝体再次分散,发生再稳现象,从而使絮凝效果减弱。搅拌时间、搅拌速度、单位矿浆输入能量对某铅锌尾矿的剪切絮凝行为的影响很大;搅拌时间关系着絮团的成长破碎程度;搅拌强度的大小影响着絮团所受剪切强度,搅拌强度越大,絮团最终形成稳态的抗剪切强度越高,形貌越规则;单位矿浆输入能量存在一个极限值,超过极限值时,絮团形成与破碎达到了一个相对平衡的稳态,絮团能够在此搅拌体系下稳定存在。

CPAM用量对填料絮聚体稳定性和成纸性能的影响

填料经预絮聚后以絮聚体的形式加填纸张中,絮聚体在湿部的尺寸及稳定性对纸张性能有着重要影响。采用不同用量的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对沉淀碳酸钙(PCC)进行预絮聚,通过絮聚体粒径的变化,研究了不同剪切条件下PCC絮聚体抗剪切与再絮聚效果,并考查了所得絮聚体对成纸性能的影响。结果表明,随着CPAM用量从1%增加至7%,絮聚体粒径由23.37μm增大至31.92μm。与常规PCC加填方法相比,当CPAM用量为3%~7%且加填量55%时,预絮聚加填纸张留着率均可提高约3个百分点左右。当CPAM用量为3%,填料含量为30%时,预絮聚加填比常规加填纸张抗张指数提升了约16%,而CPAM用量高于3%时所得的大粒径絮聚体对成纸抗张指数反而不利,且纸张白度有所降低。

投药条件对结团凝聚工艺的影响

本文阐述了结团凝聚的基本原理及优越性。认为在结团工艺中 ,PAC的主要作用是使水中颗粒脱稳凝聚形成理想的初始粒子 ;而PAM的主要作用是增强初始粒子同结团体间的结合强度 ,由此亦决定了PAC和PAM投加位置的不同。通过实验研究 ,得出了PAC和PAM对分析指标Ct、ρe。

宁东水厂春季水质异常期间混凝过程研究

针对宁东水厂运行过程中有机物含量增多和低温低浊等问题,采用不同比例的聚甲基二烯丙基氯化铵(HCA)对聚合氯化铝(PACl)进行改性,并进行了一系列混凝实验。实验结果表明,HCA在混凝过程中可以有效增强混凝剂的电中和能力和网捕卷扫能力,与PACl的最佳复合比例为5%。提高混凝剂中Al_b的含量可有效提升对浊度、COD_(Mn)、氨氮和微生物代谢产物(SMP)的去除率,且Al_b含量对混凝过程中絮体的形成和再生有着重要作用和影响。

Coagulation effect and floc properties of polyferric silicate sulphate and polyferric sulphate in the Yellow River water treatment

Two inorganic polymer coagulants,polyferric silicate sulphate(PFSS) and polyferric sulphate(PFS),were comparatively evaluated in the Yellow River water treatment.The removal efficiency of turbidity and UV254 were investigated,and the zeta potential was measured.An online laser scatter instrument was used to determine the size distribution of flocs formed in the coagulation processes.Compared with PFS,PFSS forms flocs with higher growth rates and larger sizes.The formed flocs were exposed to a series of shear forces,and the floc strength was measured from the relationship between the applied shear speed and the resulting floc size.The flocs formed by PFSS had a higher strength.The floc breakage(expressed as breakage factor,Bf) and re-growth ability(expressed as breakage factor,Rf) under different shear forces and different shear periods were investigated,and it was found that larger Bf and Rf appeared after exposure to stronger shear force and longer shear period.Under the same shear condition,the flocs formed by PFSS showed a larger Bf while the flocs formed by PFS had better re-growth ability.

硫酸铝作为混凝剂时絮体破碎与再絮凝的研究

以硫酸铝为混凝剂,采用智能光散射分析仪(IPDA)对絮体破碎与再絮凝过程进行连续在线监测,考察了pH值和硫酸铝投量对絮体形成及破碎后再絮凝的影响。结果表明:当电性中和作用占主导时(硫酸铝投量为0.12 mmol/L,以Al计),絮体破碎后能继续再絮凝,高岭土-铝体系中产生的絮体恢复因子高达117%,高岭土-腐殖酸-铝体系中产生的絮体恢复因子高达110%;当网捕卷扫作用占主导时(硫酸铝投量≥0.2 mmol/L),絮体破碎后不能完全恢复,恢复效果不如电性中和作用下的;腐殖酸的存在明显影响絮体形成和破碎后再絮凝过程的絮凝指数。