磁絮凝耦合超滤工艺处理给水厂高浊度浓水的试验研究

市政给水厂日常产生的高浊度浓水富集大量微生物、有机物及无机杂质,倘若不经处理而直接排放,将会严重污染周边水环境。采用超滤工艺处理给水厂日常运行过程中产生的高浊度浓水,通过单因素试验考察超滤运行压力、反冲洗压力、反冲洗时间及预处理工艺对浊度、化学需氧量(COD)和254 nm波长吸光度(UV 254)去除效果的影响,分析不同预处理工艺下的膜污染可逆性和阻力分布,并探究化学清洗剂对超滤膜的清洗效果。结果表明,超滤运行最佳参数为:运行压力100 kPa,反冲洗压力80 kPa,反冲洗时间60 s。磁絮凝预处理工艺可以降低超滤膜污染,提高膜渗透通量,减少膜阻力。磁絮凝预处理工艺使超滤出水水质明显提升,污染物去除率大大增加,磁絮凝耦合超滤工艺出水浊度低于0.3 NTU,浊度、COD、UV 254去除率分别为99.9%、77.9%、32.4%。此外,通过投加氢氧化钠对超滤膜进行化学清洗可有效去除膜有机污染,延长膜使用寿命。

磁絮凝水处理技术综述

磁絮凝水处理技术是通过磁场力直接作用于污染物质或目标物质,使其与原水系统分离,不会引起化学、生物反应,无二次污染,在水处理方面有着广阔的应用前景。本文综述了磁絮凝水处理技术在国内外的研究发展现状,阐述了利用磁絮凝技术去除工业废水、生活污水和地表水中氮、磷和重金属、油类和藻类等污染物的处理工艺、设备及净化效率,分析了实施中遇到的问题,提出了发展热点与方向。本文可为磁絮凝技术在水处理领域的进一步研究提供参考。

植物多酚功能化调控磁性材料磁絮凝高岭土悬浊液

天然植物多酚(PP)作为功能化调控配体,通过原位自组装制备了Fe_(3)O_(4)@PP磁性复合材料,用于高岭土悬浊液的磁絮凝.采用SEM观察了Fe_(3)O_(4)@PP的形貌;研究了Ca^(2+)离子、碱度和腐殖酸浓度对Fe_(3)O_(4)@PP絮凝性能的影响.采用光学显微镜观察了磁絮体在生长和破碎过程中的形态和结构特征,通过扩展的DLVO理论探究了Fe_(3)O_(4)@PP和高岭土颗粒之间的相互作用机制.结果表明,Fe_(3)O_(4)@PP具有优异分散性、化学稳定性和絮凝性能,可以克服碱度和腐殖酸的干扰,实现96.4%的最大浊度去除效率.磁絮凝过程中,磁絮体会逐渐变得致密,并生成长链状聚集体,具有良好的抵抗破碎能力.相互作用能分析表明,磁力主导了整个絮凝过程,其总相互作用势能和作用范围要比静电力和范德华力高三个数量级.此外,pH值、Ca^(2+)离子浓度和离子种类也对总相互作用能有重要影响.

污水处理新技术-磁絮凝沉淀在污水处理厂中的应用分析

新技术的发展和应用对于我国经济社会快速、持续增长以及可持续化进程都有着很大程度上的促进作用。随着经济发展对生活环境要求日益提高,人们对污水处理要求不断提高,污水厂也得到了进一步改造。本文主要对污水处理新技术-磁絮凝沉淀在污水处理厂中的应用分析,首先通过试验对磁絮凝沉淀的机理进行研究,然后对磁絮凝沉淀在污水处理厂的应用进行分析,最后对其应用技术效益分析。

磁絮凝分离法处理含油废水的试验

通过磁絮凝分离法处理含油废水，确定适宜的磁粉和絮凝剂、助凝剂的加入量，以及加料顺序和搅拌条件对反应的影响，并进行了普通絮凝和磁絮凝的对比试验。结果表明，当废水含油量为100—200mg／L时，反应最佳工艺参数：磁．粉加入量为280mg／L，PFC和PAM加入量分别为25、0．5mg／L，磁粉和PFC同时先于PAM投加，且投加时搅拌速度以250r／min为宜。

磁絮凝-磁盘分离法处理巢湖富营养化水的试验研究

采用了一种磁絮凝-磁盘分离技术处理湖泊富营养化水的工艺方法。试验结果表明,该方法对去除巢湖水体中氮、磷和藻具有良好效果。当复合絮凝剂加入量为250.67mg·L-1,磁粉加入量为50mg·L-1,磁盘转速为1.2r·min-1,水样流速为0.09m·s-1时,巢湖试验水样经过处理,总磷、总氮、COD和浊度的去除率分别可达94.3%、70.4%、92.3%、98.8%,出水水质达到国家一级排放标准。

廉价磁种及磁絮凝分离装置的开发与应用

通过廉价磁种的开发以及磁分离机的研制 ,并对有机废水、印染废水、含油废水、重金属废水等的应用实例表明 。

磁絮凝法处理河水工艺条件的响应面分析

应用响应面法分析磁絮凝工艺处理微污染河水的影响因素和去除效果.以聚合氯化铝(PAC)、磁粉(MP)和聚丙烯酰胺(PAM)的投加量为因素,利用中心组合设计(Box-Behnken)和响应面法(RSM)分析了3个因素对响应值(浊度、正磷酸盐(PO34--P)和化学需氧量(COD)的去除率)的影响,并通过拟合回归模型来描述河水中污染物的去除效果.试验结果表明:磁絮凝工艺处理微污染河水的最佳工艺条件为:PAC为51.31 mg/L、MP为176.47mg/L、PAM为0.10 mg/L.在该条件下,浊度、正磷酸盐和COD的去除率分别可以达到96.80%、86.25%和51.00%,与模型预测值的相对误差小于2.12%.建立的统计学模型确信可靠,同时表明磁絮凝工艺具有较高的河水污染物去除能力.

磁絮凝技术用于高浊海水淡化预处理工艺中的浊度去除

将磁絮凝技术用于高浊海水淡化预处理工艺中的浊度去除.运用Design-expert 8.0.6软件设计实验,以浊度去除率为考察指标进行烧杯实验,确定在该海水水质条件下混凝剂以及混凝剂与磁粉复配时的最佳投加量.响应曲面法分析结果表明:单独投加混凝剂时,在Fe Cl3投加量为31.15 mg/L时,浊度去除率达到最大值85.9%;加载磁粉强化混凝时,在Fe Cl3投加量为28.74 mg/L、Fe3O4投加量为6.02 mg/L时,浊度去除率达到最大值92.8%.通过加载磁粉,不仅可以减少混凝剂用量,而且对于海水浊度的去除率也明显提高.

磁絮凝反应器设计及流态模拟

基于磁场效应能够改善絮凝剂性质,提高絮凝效果,设计了一种磁絮凝反应器.以亥姆霍兹线圈为思路提出了5对圆形线圈组构的技术方案,实现由1 nT到100 mT磁感应强度的连续可调,同时利用MATLAB模拟了亥姆霍斯线圈内部的磁场分布,采用改进的k-ε双方程模型对反应器内流场进行了数值模拟.结果表明,亥姆霍斯线圈内部磁场可近似看作匀强磁场;在反应器反应区存在涡流,从而有利于矾花的形成;在磁场作用下,能改变固体颗粒的运动,增加固体颗粒间碰撞几率,进而提高反应器絮凝效果.最后进行了反应器效果验证,在20 m in内对污水中SS、CODCr和TP去除率分别达96.7%,45.3%和96.0%,比一般絮凝工艺具有明显优势.

高磷褐铁矿的钠盐强化还原焙烧—磁絮凝分离

研究高磷褐铁矿工艺矿物学的特性,开发钠盐强化还原焙烧—磁絮凝提铁脱磷的新工艺。采用光学显微镜、XRD和EDAX分析研究焙烧前后相关产品的微观特征,并对精矿TFe品位以及P含量进行分析。研究结果表明:褐铁矿主要为针铁矿和赤铁矿的复合矿物;磷主要以氟磷灰石(Ca5(PO4)3F)的形式存在。在温度为1 050℃,m(煤)/m(矿)为3:20的条件下,还原120 min后焙烧矿样中铁粒径小,磷铁分离困难;当添加10%的Na2CO3后,焙烧矿中铁粒径粗化,金属铁的衍射峰值强度增强。还原矿样磨至<26μm粒级含量约占90%时,采用磁絮凝可制备出TFe 69.87%、含磷0.28%、铁回收率为78.18%的铁精矿。添加Na2CO3可提高FeO的还原反应活度,优化还原过程中传热和传质条件,强化氧化铁的还原;磁絮凝则强化了细粒级磁性矿物的回收。

磁絮凝法处理泵站溢流污水试验研究

针对合流制泵站溢流污水的特点,通过与传统工艺处理效果对比,采用磁絮凝法进行处理,即在投加絮凝剂的同时投加磁种,并引入磁场来促进絮凝过程。从磁种投加量、磁种-絮凝剂投配比、磁感应强度、pH和沉降时间等方面研究磁絮凝法处理泵站溢流污水的优越性。结果表明,当磁种投加量为250 mg.L-1、絮凝剂投加量为2.5 mL.L-1、磁感应强度为50 mT、pH为6时处理效果最好。采用磁絮凝法处理泵站溢流污水降低了絮凝过程中的沉降时间,节约了成本。

磁絮凝膜过滤工艺中附加磁场强化清洗

基于磁强化絮凝膜过滤(MEFMF)工艺中磁絮体和含磁滤饼层的特性,设计了在线(on-line)和离线(off-line)磁强化清洗(MEC)工艺。在磁场和曝气剪切的协同作用下,含磁滤饼层脱离膜纤维表面,膜通量恢复率较常规物理清洗(RC)明显提高。在离线磁强化清洗时,设计反洗装置中心的磁感应强度为6 m T,曝气强度为500L·m-2·min-1,控制清洗时间为5 min,维持反洗压力0.04 MPa,可达到最佳的膜清洗效果,通量恢复率达97%以上。在外加磁场强化清洗过程中,滤饼层中的磁种发生磁化作用,滤饼层表现出微弱的宏观磁性,在磁场的作用下向磁极运动,使得膜通量恢复率明显提高。此外,在MEFMF工艺中采用间歇磁强化清洗,可以更加有效地去除引起不可逆膜污染的胶体和有机物,降低膜污染速率,减缓膜污染。

磁絮凝法和高梯度磁流体萃取法集成处理含铬废水

将磁分离技术和化学絮凝法、溶剂萃取法相结合,提出磁絮凝法和高梯度磁流体萃取法集成处理高浓度含Cr电镀废水的新工艺。采用磁絮凝法对高浓度含Cr电镀废水进行一次处理,通过正交实验方法获得了最佳磁絮凝条件:pH 8,磁性Fe3O4颗粒用量4 g,搅拌速度80 r·min-1,主絮凝剂PAFC用量6 ml,可使废水中Cr浓度由4325.13 mg·L-1降为29.8 mg·L-1;采用高梯度磁流体萃取法对磁絮凝后废水进行二次处理,将该废水流经两个串联的高梯度磁流体萃取装置,持续动态萃取7 h,在最佳萃取条件下,最高萃取率为99.40%,平均萃取率98.97%,总萃余液Cr浓度由29.8 mg·L-1降为0.31 mg·L-1,低于国家排放标准;碱性条件下磁流体萃取剂反萃率大于90%,再生磁流体萃取剂可重复使用。

化学沉淀-磁絮凝深度快速除磷的研究

采用化学沉淀法研究Al2(SO4)3、FeCl3、CaCl2的药剂用量和pH值对除磷效果的影响,探讨非磁性悬浮物磁性接种的机理,并分析了铝、铁、钙的磷酸盐沉淀物由于加入磁种而变得易于沉降,特别是在磁场力作用下沉降速度加快的原因。结果表明,Al2(SO4)3、FeCl3、CaCl2是磷酸根离子的有效沉淀剂,在适当的药剂投加量和pH值条件下,废水经过处理后,剩余磷的浓度小于0.5 mg/L;生成的铝、铁、钙的磷酸盐沉淀物颗粒与Fe3O4颗粒在某一pH值下表面电性相反,易发生相互凝聚;磁性接种的铝、铁、钙的磷酸盐沉淀物不仅变得更重,而且在磁场中还受到与重力方向相同的磁场力作用。

磁絮凝处理废水工艺条件的响应曲面法优化研究

以聚硅硫酸铁(PFSS)为絮凝剂、磁流体为磁种,采用磁絮凝法处理模拟废水。在正交实验基础上,利用Matlab软件进行响应曲面分析,研究磁絮凝法处理模拟废水的各因素间具有的交互作用关系。回归拟合结果表明最佳工艺条件为:PFSS加入量36.8g/L,模拟废水pH7.4,磁种加入量14.7mg/L,搅拌转速266r/min。在最佳工艺条件下进行实验,TP去除率为97.70%。

城市溢流雨水的磁絮凝净化初步研究

采用磁絮凝方法处理城市溢流雨水,以自制的絮凝剂PSFS和磁种为原料做絮凝试验,研究了磁场、絮凝剂投加量、磁种投加量、废水pH等参数对絮凝效果的影响。实验结果表明,磁场可以改变絮凝剂的理化性质,增强絮凝剂的净水效果。通过实验确定了最佳实验条件,在场强为8 000 Gs,磁种投加量为200 mg/L,絮凝剂投加量为4 mL/L,废水pH值为6的条件下,对模拟溢流雨水中的TSS、浊度、COD、TP和NH3-N的去除率分别为98.4%,98.6%,63.9%,93.2%和36.6%。磁絮凝技术运行操作简单且具有启动快、处理负荷高和耐水力冲击的优点,可推广应用于多雨城市溢流污染控制中。

磁絮凝技术深度处理焦化废水的试验研究

采用磁絮凝技术对焦化废水生化出水进行试验研究,以CODCr、氨氮、浊度去除率为考察指标,讨论了聚合硫酸铁(PFS)投加量、聚丙烯酰胺(PAM)投加量、磁粉投加量、沉降时间、投加方式等因素对处理效果的影响。结果表明:先投加磁粉,再投加PFS,最后加絮凝剂PAM的投加方式最好,磁粉最佳投加量为400 mg/L,PFS最佳投加量为800 mg/L,PAM最佳投加量为8 mg/L,最佳沉降时间为20 min。CODCr、氨氮、浊度去除率分别达到62.5%、22.3%和92.2%。采用该技术既可提高絮凝效果,又缩短了沉降时间,有很好的现实意义。

几种复合磁絮凝剂在餐饮废水处理中的应用

以COD去除率作性能参数,考察了PAC、PAFC、PFS三种絮凝剂及其复合磁絮凝剂在高、低两种浓度餐饮废水中的絮凝效果,并对PFS+PAM+磁粉组合的复合磁絮凝剂在高浓度餐饮废水中絮凝效果作了研究。结果表明,与普通絮凝剂相比,在高浓度餐饮废水中,PFS+PAM+磁粉组合的复合磁絮凝剂能进一步提高絮凝效果,缩短废水分离时间,并使污泥体积减少一半。磁场能大大缩短废水分离时间。

磁絮凝去除工业废水中铜离子的试验研究

采用磁絮凝对工业废水中重金属铜离子进行试验研究,讨论了聚合硫酸铁(PFS)投加量、静沉时间、温度、pH值、磁粉投加量对处理效果的影响。试验结果表明PFS投加量为100 mg/L,pH值为8.0,静沉时间为20 min,磁粉投加量为400 mg/L时对含铜废水有良好的处理效果,铜离子去除率超过了97%,出水铜离子的质量浓度低于0.5 mg/L。含铜废水经磁絮凝处理后均可以达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》。