纳米SiO2与聚合铝PAC对含有机微污染物低浊水的絮凝形态学特性

在含有水溶性有机微污染物-十二烷基硫酸钠(SDS)的6NTU高岭土悬浊液中,投加纳米SiO2稳定分散液与聚合铝PAC进行动态混凝试验与静沉试验,借助图像分析技术与分形理论,探讨了纳米SiO2与PAC对含水溶性污染物低浊水的絮凝形态学特性。结果表明:絮体结构及其形成过程具有分形特征。参数"分维D"可用于定量表征分形絮凝体的形态学特性与分形结构的动态演变规律;絮凝体生长模式从开放的分枝状DLCA结构逐步向密实的RLCA构型演变。分形结构的不断演变引起絮体内部渗透性变化,絮体沉降性能逐步改善,分维值升高;SDS的存在对絮凝初PAC的混凝起阻碍作用,纳米SiO2能使颗粒生长的速度加快。纳米SiO2有助于有机物的去除,但对无机杂质的去除效果不如PAC;以纳米SiO2为助凝剂,能促使PAC絮体有效质量密度增加,使PAC对SDS的去除率提高,分维值增加。

表面活性剂与纳米SiO_2作用下聚合铝的絮凝特性

在6NTU高岭土原水中,溶入低浓度溶解性有机物-阴离子表面活性剂(十二烷基硫酸钠,SDS),投加聚合铝PAC与新型水处理剂-纳米SiO2稳定分散液进行动态混凝实验与静止沉降实验.借助图像分析技术与分形理论,对SDS与纳米SiO2作用下PAC的絮凝特性与絮体分形结构的形态学特征进行研究.结果表明:存在SDS时,高岭土颗粒表面ζ电位增加.SDS在颗粒表面的吸附等温曲线符合Langmiur方程;PAC对无机颗粒的去除效果明显,但对SDS的表观去除率较低.SDS阻碍絮凝初絮体的形成.纳米SiO2使颗粒表面ζ电位增加,对无机颗粒处理效果较差,但对去除有机物有利.絮凝机理主要是吸附架桥;助凝剂纳米SiO2能促进PAC对无机颗粒与SDS絮凝,处理效果显著.悬浊液中絮体粒径大,有效质量密度增加,沉速加快,分维值下降.

纳米SiO2在含阴离子表面活性剂低浊水处理中的应用

在含有阴离子表面活性剂-十二烷基硫酸钠(SDS)的6 NTU高岭土悬浊液中,改变SDS的浓度,投加纳米SiO2与聚合铝PAC进行动态混凝实验与静沉实验,借助图像分析技术与分形理论,探讨了纳米SiO2与PAC处理含SDS低浊水的作用机理、絮凝效果与形态学特征。结果表明:①纳米SiO2与SDS使高岭土粒子表面负电性增强。纳米SiO2的絮凝机理以吸附架桥为主。②纳米SiO2对SDS的去除效果优于PAC。SDS浓度越高,去除效果越显著。但纳米SiO2对无机高岭土粒子的处理能力不如PAC,PAC絮凝后的上清液浊度低。当SDS浓度增至10 mg/L时,纳米SiO2对SDS的去除率高,而PAC对SDS的絮凝能力弱,PAC对无机颗粒的去除效果也下降。③助凝剂纳米SiO2较强的吸附活性能加快PAC絮体成长为结构密实的RLCA构型,分维值高,絮凝效果好。

水力条件对混凝处理含表面活性剂原水的影响

以含1mg/L十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、浊度为20NTU的高岭土悬浊液为研究对象,投加聚合铝(PAC)进行强化混凝实验,结果表明:PAC的最佳投药量为30～40mg/L,偏碱性条件有利于浊度去除,而偏酸性条件SDBS去除率较高;混合阶段搅拌速度对SDBS去除率影响显著,G=265 s^(-1),T=30 s,而絮凝阶段搅拌时间是影响浊度去除的主要因素,G=23 s^(-1),T=25 min。这时余浊低于0.5 NTU,SDBS去除率达56%,絮体大而密实,不易破碎,分维值较高。纳米SiO_2能进一步改善最优水力条件下PAC的强化混凝效果,SDBS去除率可高于70%。