C haracteristics of turbulent kinetic energy dissipation rate and turbidity near the coast of East China Sea

The East China Sea(ECS) has a high suspended-sediment concentration because of the influence of the Changjiang River,indicated by high turbidity in the water.Considering the islands off the coast and the complex topography,and the strong influence of tides and wind,the coast off the ECS is a typical region with strong oceanic mixing processes.The changes in the dynamic processes near the bottom play an important role in the control of water turbidity.The turbulent kinetic energy dissipation rate(ε) is a parameter that shows the strength of ocean mixing.This is estimated based on a structure method using current velocity that is measured by a high-frequency Acoustic Doppler Current Profiler(ADCP) from a seafloor observatory in the ECS.The results indicate strong ocean mixing processes with a mean e value of 5.7×10^(-5) W/kg and distinct tidal variations in the dissipation rate.Conversely,the variation of the water turbidity leads to changes in the water dynamical structure near the bottom.Comparing the dissipation rate with the turbidity near the bottom boundary layer,we find that the high turbidity mimics strong ocean mixing.

陶瓷膜技术处理低温低浊排泥水的研究进展

目前,我国净水厂反冲洗水量和排泥水总量较高,越来越多的研究认为排泥水是挖掘城市水资源利用的重要组成部分。但低温低浊排泥水由于其特殊的水质特性使得对其处理回用具有挑战性。分析了低温低浊排泥水的水质特性,总结了其难处理的原因,综述了利用陶瓷膜处理技术处理低温低浊的研究进展及陶瓷膜技术的优点,对其进行评价,指出陶瓷膜技术存在的问题及未来发展趋势。

煤气化细渣基聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备与性能研究

综合利用煤气化细渣的天然成份(富含Si、Al、Fe、Ca),以酸浸+碱溶方法制备新型聚合硅酸铝铁絮凝剂(PSAFC),在优化制备条件的基础上,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对PSAFC进行了表征,证明PSAFC是由Si、Al、Fe、Ca等元素聚合而成非晶相、无定形的高分子无机絮凝剂。同时,以高岭土悬浊液为研究对象,对PSAFC絮凝性能进行了研究。结果表明:当PSAFC质量浓度为50 mg/L,pH为10时,高岭土悬浊液初始浊度低于1439 NTU时,PSAFC对其均具有较好的絮凝性能,浊度去除率均可达95%以上。该研究可为煤气化细渣的综合利用与高分子无机絮凝剂的制备提供新的途径与方法。

污水混凝处理实验PAC实验参数优化

混凝沉淀实验工艺根据污水中胶质颗粒和细小悬浮颗粒的性质及浓度,正确选择混凝剂和控制混凝过程的工艺条件以提高混凝沉淀效果。本文主要研究污水原液配制类型、混凝剂的种类(无机混凝剂和有机混凝剂)、混凝剂及助凝剂的投加量、pH值等因素对混凝沉淀效果的影响,优化实验参数,为降低水处理成本提供参考。

集成学习框架下的水厂混凝剂智慧投加预测模型构建

为解决水厂混凝剂投加过量或不足的问题,同时兼顾并及时响应原水水质变化,构建集成学习框架下的混凝剂智慧投加预测模型。在数据预处理阶段,引入除浊率对原始数据集进行筛选,降低不合理投加数据在训练数据中的占比。特征工程中,以前馈控制理论建立进水水质、水量与混凝剂投加流量非线性关系,同时采用自相关、偏相关系数分析得出时序特征并作为模型输入。系统模型划分长期模型、中期模型、短期模型,各模型均采用Stacking集成学习框架,系统模型通过权重分配输出混凝剂投加预测值。结果表明,时序特征的引入使得模型预测性能得到显著提升,集成学习框架下的混合模型投加预测评估指标平均绝对百分比误差(MAPE)、R^(2)分别为3.78%、0.96,混凝剂预测投加流量与实际值相比节省约3.12%,可为水厂实现精准投加、降低水厂药耗提供一种可行的方案。

聚合硅酸铝的制备及性能研究

本文以硅酸盐、氯化铝为原料,在一定条件下制成聚硅酸铝(PASC)。探究聚合硅酸铝处理模拟废水的最佳条件,并与聚合氯化铁(PAFC)和聚合氯化铝(PAC)比较对印染废水的处理,以及实际废水处理效果。研究表明,聚合硅酸铝在pH值为8、投加量为150 mg/L、搅拌速度为90 r/min、搅拌时间为15 min的条件下对于模拟废水的处理效果最好;PASC在处理印染废水时适用pH范围不及其他两种絮凝剂宽,而在脱色方面PASC的效果良好;PASC对四种废水中浊度、色度的去除率均可达到90%以上,COD_(Cr)的去除率相对较低。PASC比较适用于造纸废水的处理。

响应面法优化垃圾焚烧飞灰制备聚合硫酸铝铁的方法

以昆明市某垃圾焚烧厂的生活垃圾焚烧飞灰为原料,通过酸浸法制备了聚合硫酸铝铁絮凝剂(PAFS),并用于高岭土模拟废水的絮凝处理。探讨了材料制备条件的单因素实验,并通过响应面分析技术优化实验条件得到了最佳材料制备条件。结果表明,当聚合时间为64.05 min、聚合搅拌速度为96.89 r/min、聚合温度为39.76℃时,絮凝剂对模拟废水的除浊率预测值为35.9%,实际值为35.95%,两者差距较小,说明该响应面模型可靠性较高,最优参数具有可信性。

工业废水悬浮固体颗粒物污染下河道生态修复研究

悬浮固体颗粒物会导致水体浑浊度提高,降低水质透明度,阻碍水生生物的光合作用和觅食行为,对生态系统造成严重破坏。为了改善水质和恢复河道生态系统的健康状况,故提出工业废水悬浮固体颗粒物污染下河道生态修复方法。首先,介绍了研究区域、样本采集方法和研究方法;其次,设计了由膜分离设备、水生植物浮岛板、曝气复氧、循环泵四部分组成河道生态修复总线路,并通过对照区与生态修复区河道内悬浮固体颗粒物浓度含量对比,和悬浮固体颗粒物去除率、化学需氧量去除率、溶解氧含量三个指标展开河道生态修复效果分析。结果表明,该方法能够有效实现河道生态的修复。最后,提出了面对工业废水悬浮固体颗粒物污染下的河道生态修复建议。

综合处理工艺在西溪湿地清水入城中的应用

针对钱塘江来水含沙量高,水体浑浊、透明度低等特性,以西溪湿地清水入城为例,通过减缓水流流速、投放絮凝剂、底泥疏浚等综合处理工艺,加快悬浮质絮凝沉淀过程、提升来水透明度;并通过耦合来水量、浊度、流速与絮凝剂投放量之间的关系,提出变频投放系统,寻求最经济运行模式。

不同水体浊度对鳗草存活、生长和生理的影响

海水浊度升高是导致海草床退化的主要因素之一。通过3个月的室内实验,研究了不同水体浊度[2(对照)、10、20、30和40 NTU]对鳗草存活、生长和生理的影响。结果显示,3个月后,鳗草植株的存活率随水体浊度升高呈现逐渐降低趋势,10~40 NTU处理组植株存活均显著低于对照组(P<0.05),至40 NTU处理组,植株存活率仅为对照组的56.1%;随水体浊度升高,植株的生长速率和生产力亦呈现下降趋势,至40 NTU处理组,植株茎节延伸速率和叶片延伸速率达到最小值,分别下降至对照组的48.9%和61.6%,地上生产力和地下生产力与对照组相比下降了64.6%和78.8%;相关性分析表明,长期浊度胁迫主要是通过影响植株非结构性碳水化合物含量,进而对植株生长存活产生负面影响。植株非结构性碳水化合物含量随水体浊度增加而逐渐下降,10~40 NTU处理组植株碳水化合物含量均显著低于对照组(P<0.05),各浊度升高处理组植株地上组织可溶性糖含量相比对照组降低了20.2%~74.7%。研究表明,水体浊度长期升高导致鳗草植株非结构性碳水化合物显著下降,对鳗草的生长存活不利。本研究为阐明鳗草海草床退化机理和选划适宜修复区等提供了理论依据。

给水厂砂滤池滤速变化对过滤性能的影响研究

基于生产滤池中滤速变化特征,采用模型滤柱研究了滤速波动对滤后水浊度和滤层截留絮体分布的影响;通过生产实测,分析讨论了实际运行的V型滤池中滤速变化特征及其对滤后水浊度的影响.实验研究结果表明:滤速波动的振幅和频率影响滤后水浊度和截留絮体分布,在一定范围内振幅越大、频率越高,滤后水浊度变化幅度越大、絮体在滤层的分布越均匀.生产实测表明:滤速增加对滤后水浊度的影响在过滤后期较初期明显,在滤速增幅和增长率基本一致的条件下,过滤后期滤速增加会引起滤后水浊度升高;小于2.0(m/h)/h的滤速增长率,无论是在过滤初期还是过滤后期都未引起显著的滤后水浊度增加;成组布设的滤池组(格数≥10)中,由其他滤池反冲洗引起的单格滤池强制滤速特征并不明显.

煤矸石制备聚硅酸铝铁絮凝剂处理氟化工废水

以煤矸石为原料,采用“加碱焙烧—酸浸—聚合”工艺制备了聚硅酸铝铁(PAFS)絮凝剂,探究了碳酸钠添加量、焙烧时间、焙烧温度、酸浸固液比、酸浸温度、酸浸时间及聚合pH对PAFS絮凝效果的影响,并对制得的PAFS进行了表征。实验结果表明,PAFS的最佳制备条件为碳酸钠添加量40%(w)、焙烧时间2.0 h、焙烧温度800℃、酸浸固液比(g/mL)1∶6、酸浸温度60℃、酸浸时间2.0 h、聚合pH 3.6,此条件下,PAFS对氟化工废水的去浊率达96.94%,絮凝效果优于3种市售絮凝剂。表征结果显示,所制备的PAFS是聚硅酸与Al、Fe等金属离子络合后形成的无定型产物,为网状结构,具有良好的电中和能力及吸附架桥和网捕卷扫能力。

阳离子聚丙烯酸酯浮选剂的制备及性能评价

采用丙烯酸酯与N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)先共聚再用3-氯-1,2-丙二醇季铵化,制备了系列阳离子聚丙烯酸酯。以海上某平台采出水为处理对象,以采出水浊度去除率为考核指标,考察了丙烯酸酯种类、丙烯酸酯与DMAPMA质量比对产物浮选性能的影响,发现6种丙烯酸酯中的丙烯酸甲酯(MA)与DMAPMA质量比为2∶1时所得产物的性能最好。此产物具有良好的表界面活性,在产物投加量为50 mg/L,气体流量为1 L/min,气浮5 min时,采出水浊度去除率最高达到92.96%。

阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂制备及污水处理性能

针对传统无机絮凝剂投药量大、絮凝效果不佳的问题,提出一种高效的阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂的制备,并对其絮凝性能进行测试。实验结果表明,絮凝剂优化配比为:水溶剂用量为10m L,3-氯2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMA)用量为4m L,紫外光强度为32.5m W·cm^(-2),阳离子改性淀粉与聚硅酸的质量比为4∶2,紫外光引发时间为2h,m_(阳离子改性淀粉)∶m_(醚化剂)=4∶4.5,醚化3h。以此条件制备的复合絮凝剂在投加量为5mg·L^(-1)时对污水除浊效果最好,除浊率达到了98.6%。

高速给水曝气生物滤池预处理微污染原水

针对南方地区的微污染原水,采用高速给水曝气生物滤池进行生物预处理,滤速为16 m/h,气水比为0～0.5。原水氨氮为0.04～3.48 mg/L,出水氨氮为0.01～0.48 mg/L,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)。原水CODMn为0.89～5.6 mg/L,出水为0.61～4.3 mg/L,平均去除率为18.9%。高速给水曝气生物滤池采用大颗粒轻质陶粒,去除浊度平均仅6 NTU左右,枯水期由于原水浊度较低,故表现为浊度去除率较高,而丰水期浊度去除率只有普通曝气生物滤池对浊度去除率的1/3左右。滤池24 h过滤水头损失<5 kPa,冲洗前后过滤水头变化量<0.5kPa,适合多座滤池共用鼓风曝气系统。高速给水曝气生物滤池配有下冲洗系统,能够有效地将SS和藻类全部洗出滤池,确保过滤水头能够长期稳定。该滤池的工程投资约100～130元/m3,运行费用约0.03～0.05元/m。。

阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及应用

采用前加碱法制备阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂（APAM）。最佳工艺条件为：ρ（乙二酸四乙酸）=0．1mg／L，反应温度24～26℃，ρ（引发剂）=22～24mg／L，w（丙烯酰胺）=24％～28％，ρ（异丙醇）=35μg／L，pH=10，在该条件下可得到粘均相对分子质量达2．1×10^7的APAM。将APAM用于处理化工污水，当ρ（APAM）=4mg／L时，污水的浊度去除率为95．04％，CODcr去除率为86．32％。

水质条件对氧传质影响的研究

通过对不同条件下水体的曝气增氧实验,研究了温度、浊度以及pH对曝气水体中氧传质的影响.研究结果表明:氧总转移系数KLa随着温度的升高而增大,而氧转移速率υOTR的总体趋势是缓慢减小的,但在25℃附近υOTR有增大的趋势;在不同浊度的水体中,KLa和υOTR均随着水体浊度的增加而不断增大,与水体的浊度呈明显的正相关关系;水体pH对KLa和υOTR也有一定的影响,随着pH的增加,KLa和υOTR均是先降低后增加,并在pH为7.0时达到最小值.

聚二甲基二烯丙基氯化铵的合成及絮凝性能研究

通过水溶液聚合,选择浓度为65%的二甲基二烯丙基氯化铵为反应单体,过硫酸铵为引发剂,乙二胺四乙酸二钠为助剂,合成了絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵。通过正交试验确定了合成的最佳条件并评价了合成产品的性能。研究结果表明,合成聚二甲基二烯丙基氯化铵各因素的最佳水平依次为反应温度为80℃,过硫酸铵用量为1·6%,乙二胺四乙酸二钠用量为0·12%,反应时间为8h,引发剂用水量为9ml,所得到的絮凝剂的除浊率可以达到94·4%。并初步讨论了合成产品PDMDAAC与无机絮凝剂复配以及复合的絮凝效果,取得较满意的效果。

1种新型磁性絮凝剂的制备及性能评价

采用共沉淀法制备出Fe3O4作为磁性载体的核心,并对Fe3O4的表面进行2次SiO2包覆,将所得磁性载体与九水硅酸钠、硫酸铝和硫酸铁复合反应制备出一种新型的磁性聚合硅酸硫酸铝铁絮凝剂。考察了各因素对浊度标准液絮凝性能的影响。结果表明,在铝、铁摩尔比为3:1,铝加铁与硅的摩尔比为1:1,pH为9,磁絮凝剂加量0.3 g,沉降时间4 min的优化条件下,去浊率可达88.38%,且此磁絮凝剂回收利用3次仍能达到78%的去浊率。相比传统絮凝剂聚合硅酸硫酸铝铁高出约5个百分点,且沉降时间低于传统絮凝剂的1/3。

海泡石/黄原胶复合絮凝剂的制备及应用研究

以过硫酸钾为引发剂,使丙烯酸/丙烯酰胺在黄原胶(XG)分子链上接枝聚合并复合海泡石纤维制备复合絮凝剂。研究了反应条件对含油废水COD去除率及浊度去除率的影响,利用红外光谱(FTIR)对接枝产物进行表征。实验结果表明,最佳合成条件为:m(丙烯酸/丙烯酰胺)∶m(黄原胶)=8∶1,引发剂、交联剂与黄原胶质量比分别为0.02,0.006,m(海泡石)∶m(黄原胶)=1∶2,反应温度60℃,用该絮凝剂处理含油废水,COD去除率和浊度去除率分别达到88.2%和95.6%。