PAFS_PDMDAAC复合絮凝剂的除磷效果研究
聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁除磷效果对比研究
聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁除磷效果对比研究李光辉;王桂玉;占国将;陈巧丽【摘要】以人工配制含磷废水和实际含磷废水为研究对象,重点考察了聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)和聚合硫酸铝铁(PAFS)的最佳除磷pH值范围、最佳投加量范围以及对不同类型含磷废水的除磷性能.结果表明,3种絮凝剂均在pH=6的条件下除磷效果最佳,其中,PFS表现出良好的除磷性能,是一种高效除磷混凝剂.【期刊名称】《上海化工》【年(卷),期】2014(039)008【总页数】4页(P1-4)【关键词】絮凝剂;除磷效果;聚合硫酸铁;富营养化【作者】李光辉;王桂玉;占国将;陈巧丽【作者单位】常州友邦净水材料有限公司江苏常州213164;常州友邦净水材料有限公司江苏常州213164;常州友邦净水材料有限公司江苏常州213164;常州常路美新型建材有限公司江苏常州213164【正文语种】中文【中图分类】X703近年来，水体富营养化现象备受人们关注，它所导致的水质恶化严重影响人们的生产和生活。
富营养化不仅使水体丧失应有功能，而且使水体生态环境向不利于人类的方向演变。
研究表明，磷是多数水体富营养化的控制性因素，因此控制磷的浓度尤为重要。
引起磷污染的途径主要有两个：一是日常生活中排放的含磷废水；二是工业生产中排放的含磷污水。
与前者相比，后者含磷浓度高、涉及范围小、治理更为重要[1]。
因此，如何有效地除去废水中的磷对消除污染、保护环境，具有十分重要的意义。
目前，国内外污水除磷技术主要有生物法、化学法两大类。
在工业化应用上，国外比较成熟的技术是生化除磷法，主要适合处理低浓度及有机态含磷废水。
但由于该法条件控制苛刻，一次投入费用太高，限制了它在国内的应用及发展，而化学法因其投资省、处理费用低等特点，具有很好的发展前景[2-3]。
其中混凝沉淀法是一种可靠的含磷废水处理方法，具有性能稳定、可靠等优点，在除磷、除COD（化学需氧量）等方面也有较好的效果，应用前景广阔。
PAFC_PDM复合混凝剂强化混凝去除水库源水中的藻类
中国环境科学 2014,34(7)：1763~1768 China Environmental Science PAFC-PDM复合混凝剂强化混凝去除水库源水中的藻类李明玉*,孙玉君,刘丽娟,潘倩,汪琳,任刚(暨南大学环境工程系,暨南大学水处理工程研究中心,广东广州 510630)摘要：将聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)与聚合氯化铝铁(PAFC)复合制备了新型复合混凝剂PAFC–PDMDAAC (PAFC-PDM),对含藻的水库原水进行强化混凝处理研究.研究对比了PAFC-PDM,PAFC与预氯化工艺的除藻效果,并对其混凝除藻机理进行了初步探讨.结果表明,对于藻细胞数为7.98×106~1.17×107cells/L和浊度为2.56~3.59NTU的水库原水,当PAFC-PDM投加量为1.0mg/L时(以Al2O3计),藻类和浊度的去除率分别达到93.5%和81.7%,显著优于PAFC的混凝处理效果;对藻细胞进行扫描电镜和预氯化副产物分析表明,预氯化杀藻除藻方法,不仅破坏了藻细胞结构,而且产生了三卤甲烷类氯化消毒副产物,影响饮水水质;采用PAFC-PDM强化混凝工艺除藻,不破坏藻细胞,无消毒副产物.关键词：强化混凝；除藻；聚合氯化铝铁；聚二甲基二烯丙基氯化铵中图分类号：X524 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2014)07-1763-06Removal of algae from reservoir resource water with a new composite coagulatant of PAFC-PDM. LI Ming-yu*, SUN Yu-jun, LIU Li-juan, PAN Qian, WAN G Lin, REN Gang (Department of Environmental Engineering, Jinan University, Water Treatment Engineering Research Center, Jinan University, Guangzhou 510630, China). China Environment Science, 2014,34(7)：1763~1768Abstract：The new coagulant PAFC-PDM composed of polydimethydiallylammonium chloride (PDMDAAC) and polyaluminum ferric chloride (PAFC) was used to investigate the effect of algae removal on the resource water. Experiments with prechlorination process to look into its effect on algae cell surface were also conducted. The results showed that the number of algal cells of 7.98 × 106 ~ 1.17 × 107cells/L and turbidity raw water reservoir for 2.56 ~ 3.59N TU, when PAFC-PDM dosing quantity is 1.0mg/L (Al2O3), algae and turbidity removal rate reached 93.5% and 81.7% respectively, significantly better than that of PAFC coagulation treatment effect; Scanning electron microscopy (sem) on the algal cells and pre chlorination by-products analysis showed that The latter not only destroyed the algal cell structure, but also produce trihalomethanes chlorination by-products, affected the water quality of drinking water. To remove the algae, the PAFC-PDM strengthening coagulation process does not destroy algal cells, and no disinfection by-products.Key words：enhanced coagulation；algae-removal；polyaluminum ferric chloride；polydimethydiallylammonium chloride随着工农业的发展,大量有机或无机氮、磷进入湖泊,水库,引起水体富营养化和藻类繁殖.因水中藻细胞具有种类复杂,数量多,比重小,且带较高的负电荷(ξ电位多在-40mV以上)[1],稳定性高等特点,采用常规混凝剂聚合氯化铝(PAC)或聚合氯化铝铁(PAFC)进行混凝除藻处理时,藻类的絮凝沉淀效果较差,从而使沉淀池出水藻类和浊度较高.这不仅会导致后续处理单元砂滤池易于阻塞,降低滤池负荷,严重影响自来水厂的正常运行;同时,不同藻类的大量繁殖,还会释放出致嗅物质,导致水质异味,使饮用水感官性能下降,影响供水安全和人体健康.另外,高浓度藻类也会导致有机物浓度增加,进一步降低混凝效果;而穿透滤池进入管网的藻类和营养物质作为微生物生长,繁殖的基质,也将引起配水管网的细菌再生长,造成二次污染[2]. 收稿日期：2013-10-30基金项目：广东省重大科技专项(2007A032400001,2008A030202010);广东高校水处理材料产学研基地重大项目(cgzhzd1004);广州市科技支撑项目(2010Z1-E141)资助课题* 责任作者, 教授, limingyu2000@1764 中国环境科学 34卷当前,国内外除藻的研究,主要采用常规混凝剂进行混凝沉淀,生物预氧化和化学预氧化方法等[3].生物预氧化是利用生物接触氧化,生物滤池等处理单元,通过物降解,吸附和截留等作用去除藻类.该方法需改变水厂现有工艺,增建或改建水处理构筑物,增加投资和运行成本;化学预氧化采用强氧化剂,如臭氧,氯气,二氧化氯以及高锰酸钾可有效杀灭或破坏藻细胞,降低静电斥力,提高藻类的去除率,但氧化剂也对除藻有负面作用,它改变藻细胞渗透压,使细胞膜受损或破裂,造成胞内物质的外泄,向水体中释放出致嗅物质和其他胞内有机物,甚至释放藻毒素,对饮水安全和人体健康产生不良影响[4].混凝沉淀是在不改动水厂现有工艺条件下,对混凝剂种类,投加量,投加方式等运行工艺进行优化或改进,提高去除效率.混凝沉淀方法成本低,易实现,但对提高藻类去除效果有限.其主要原因是水中的藻类能分泌含氮物质和戊糖胶类物质组成的可溶性胞外有机物(EOM),当藻类浓度较高时,藻类分泌的糖酸和糖醛酸能与铁盐,铝盐形成配合或络合物胶体而不利于脱稳,使混凝过程的除藻效果不佳,且EOM 作为消毒副产物前体物也已被证实[5].因此,研究安全与高效的除藻方法,保障供水水质和人体健康,已成为人们关注的热点.PAFC是由铁离子和铝离子共聚形成的铝铁共聚无机高分子混凝剂,具有较好的混凝效果,但当其单独用于含藻类微污染原水时,混凝除藻效果最优时只能达到80%左右[1].聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)属季铵盐阳离子型有机高分子絮凝剂,具有正电荷密度高,吸附架桥能力强的特点[6].将PAFC与PDMDAAC按一定比例复合,制备成无机-有机复合型高分子混凝剂PAFC-PDM,所得复合型混凝剂将会有更强的静电中和能力与更好的絮凝沉淀效果,并有望在含藻类的微污染原水净化处理中,通过强化混凝作用,取得良好的除藻效果.本研究将PDMDAAC 与PAFC复配,制备了性能稳定的复合型混凝剂PAFC-PDM,对其强化混凝除藻效果及影响因素进行了考察,并与PAFC及预氯化除藻工艺进行了对比研究.这方面的研究尚鲜见报道.采用PAFC-PDM强化混凝除藻,不仅获得了良好的除藻效果,且避免了预氯化带来的消毒副产物问题.该方法基于“混凝-沉淀-过滤-消毒”的传统工艺,为自来水厂含藻原水的净化处理,提供了重要的参考数据和指导作用.1材料与方法1.1实验水样试验所用原水取自珠海市某水库,原水水质如表1所示.从光学显微镜观察,此水库水中的藻类较丰富,优势藻为小球藻,约占80%.表1 原水的水质情况Table 1 Water Quality of Resourse Water指标最小值最大值浊度(NTU) 2.56 3.59 藻细胞密度(cells/L)7.98×106 1.17×1071.2材料与仪器1.2.1 主要材料PAFC溶液(工业级,自制,Al2O3质量分数为10%,盐基度为85%);三氯化铁(分析纯);PDMDAAC溶液(自制,有效成分质量分数为40%);Lugol溶液,其他试剂均为分析纯.1.2.2 主要仪器ZR4-6型混凝搅拌机(深圳中润公司);HACH2100N浊度仪(美国哈希公司);MALVERN Zetaszier Nano-ZS(马尔文zeta电位测定仪);XL-30ESEM型扫描电子显微镜(荷兰飞利浦公司);CX-1Olympus光学显微镜(日本奥林巴斯公司);岛津气相色谱仪(日本岛津公司).1.3 实验方法1.3.1 PAFC-PDM复合混凝剂制备将10mL1mol/L的的三氯化铁溶液加入到三颈烧瓶中,开动搅拌器并加热,至温度升至60~80℃范围内时,再将90mL1mol/L的PAC溶液慢慢滴加到三颈烧瓶中,之后继续保温搅拌60~90min;待体系温度降至50~60℃时,再加入 2.5g40%的PDMDAAC溶液,继续搅拌30min,即得到PAFC-PDM复合混凝剂,其中含Al2O3+Fe2O3总量约为5.0%,含PDMDAAC约为1.0%.7期李明玉等：PAFC-PDM复合混凝剂强化混凝去除水库源水中的藻类 17651.3.2 混凝实验分别取1L水库水样,置于容积为1L的烧杯中,置于混凝搅拌机上,按照300,180,80和40r/min的搅拌速度,分别搅拌1,2,3和4min,在快速搅拌30s后加入相应的药剂.搅拌结束后,再静置沉淀10min,然后分别取上清液和沉淀物进行分析测定.在预氯化除藻试验中,先将一定浓度的氯水加入到水样中,搅拌一定时间后,再按照上述搅拌程序,进行混凝沉淀处理和分析.1.4分析方法1.4.1 藻类浓度计数用显微镜计数法测定藻细胞密度:取500mL水样加入7.5mL Lugol溶液[7]固定后,放在避光处静置沉降24h后,用虹吸管抽掉上清液,余下沉淀物约50mL,转入50mL比色管中.用纯水冲洗容器,冲洗液加到50mL的比色管中.吸取0.1mL样品注入藻类计数框中,用CX-1Olympus光学显微镜进行计数,重复2次,取平均值.然后,按下式计算藻细胞密度.N = n× 103式中:N为每升水中藻的密度,cells/L;n为计数所得藻细胞数.1.4.2 水中三卤甲烷的测定取100mL上清液,用1.0mL柠檬酸钠终止氯反应,用顶空气相色谱法测定水中三卤甲烷(THMs)含量[8].1.4.3 zeta电位的测定在水样中投加一定量的混凝剂,快速搅拌2min后取样,用马尔文zeta 电位测定仪检测水样中微粒带电情况.1.4.4 藻细胞SEM分析将处理后的水样用戊二醛固定,终浓度为2.5%,然后用浓度30%,50%, 70%,90%,95%,100%酒精梯度脱水,每级5~10min,经醋酸异戊酯置换酒精2次,每次10min.用CO2临界点干燥,真空喷金,用扫描电镜观察分析[7].2结果与讨论2.1混凝剂投加量对除藻去浊效果的影响藻类去除率的高低是判定强化混凝方法除藻效果的一个重要指标.图1是在其他条件不变的情况下,2种混凝剂的投加量变化对除藻及去浊的影响曲线.由图1可见,PAFC-PDM对水库水的除藻和去浊效果明显优于PAFC.在投加量为0.5mg/L (以Al2O3计,下同)时,PAFC-PDM对原水的除藻率已达到92.2%,而PAFC的除藻率仅为47.9% [图1(a)].随着二种混凝剂投加量的增加,除藻率均逐渐升高.对于去浊率而言,当PAFC-PDM和PAFC投加量均为0.5mg/L时,其去浊率分别为58.2%和32.6%,去浊率也随混凝剂投加量的增大而升高.比较图1中的(a)和(b)知,去浊率与除藻率之间呈正相关性.这表明在低浊度含藻水库水中,浊度中由藻类产生的浊度占有很大比例,混凝沉淀去除藻类的同时,水中剩余的浊度随之降低.但因原水浊度很低(≤3.59NTU),在相同药剂投加量下,除藻类高于去浊率.0.5 1.0 1.5 2.0 2.520406080100除藻率(%)药剂投加量(mg/L)(a)0.5 1.0 1.5 2.0 2.520406080100浊度去除率(%)药剂投加量(mg/L)(b)图1 混凝剂投加量对除藻去浊效果的影响Fig.1 Effect of coagulant dosages on algae and turbidityremoval混凝沉淀是常规水处理工艺除藻的重要途径之一,但因淡水藻类细胞形态多样,其数量,生长期,分泌物及所形成水体pH值特征等,都在不同程度上影响混凝剂的效果[9].同时,由于藻细胞表面带较高负电荷,普通混凝剂PFAC对藻细胞负电荷中和能力不足,使得常规混凝除藻去浊效1766 中 国 环 境 科 学 34卷果不佳.采用带高密度正电荷和高分子量的聚阳离子季铵盐PDMDAAC 对PFAC 进行改性后,制得复合混凝剂PAFC -PDM,不仅具有较强的静电中和能力,也有较好的絮凝沉淀效果.这是其具有良好强化混凝除藻和去浊效果的主要原因.观察实验现象知,絮凝沉淀时,与PFAC 相比,由PAFC -PDM 形成的矾花大而密实,沉淀速度快,除藻效果好.2.2 强化混凝与预氯化对消毒副产物产生量的影响前期试验证实,预氯化破坏藻体细胞,将胞内物质释放出来,而这些物质作为氯代消毒副产物的前体物,对消毒副产物的产生有较大影响.图2是不同的处理工艺与消毒副产物产生量的关系曲线.原水 P-PAFC PAFC PAFC+氯气 024681012T H M s 浓度(µg /L )图2 不同工艺对消毒副产物产生量的影响 Fig.2 Effect of different process on THMs有效氯浓度:2.5mg/L,停留时间:30min从图2可知,采用PFAC 混凝处理后的水中,三氯甲烷含量和原水基本相当,用PAFC -PDM 强化混凝处理后,三氯甲烷含量有一定程度降低.而模拟水厂预氯化除藻工艺即采用“氯气+PAFC ”处理后的水中,三氯甲烷含量由原水中的1.10μg/L 上升到12.53μg/L,远高于不加氯的情况.可见,采用PAFC -PDM 强化混凝除藻,不仅可以达到良好的除藻效果,而且避免了消毒副产物的产生,甚至对源水中原有的微量三氯甲烷还有一定的去除作用.可以预期,采用高效复合混凝剂PAFC -PDM 体对含藻水进行强化混凝处理,可望从根本上解决供水企业在高藻期运行的难题. 2.3 强化混凝与预氯化对藻细胞形态的影响本实验所用的水库水样中的优势藻种为小球藻.小球藻为单细胞,通常是单生或多个细胞聚集成群,细胞呈球形或椭圆形[10].图3是用不同处理工艺处理后藻细胞的光学照片,由图3可见,用PAFC -PDM 与PAFC 处理后的藻细胞保存完好,藻体仍呈绿色;而预氯化处理后藻体受到不同程度的破坏,絮凝体呈灰黑色,藻体颜色退却,藻细胞间界面模糊. 图4是不同方法处理后的藻体在扫描电镜下的显微图片,细胞放大倍数为10000~30000倍.从图4可以看出,强化混凝处理后的水体中藻细胞是完整的,藻体的细胞壁和细胞膜未受损伤;而从图4(D)不难看出,预氯化即“氯气+PAFC ”处理方式破坏了藻体的表面结构,藻体细胞壁断裂,细胞膜遭到破坏,胞内物质释放出来.Sukenik等[11]的试验结果也证实,强氧化剂既氧化去除非细胞有机物,又损坏细胞表面结构和胞内组分.(A) PAFC -PDM (B) PAFC (C) Cl 2+PAFC图3 藻细胞光学图片Fig.3 Optical micrographs of algae cell surface morphology with and without preoxidation.7期李明玉等：PAFC-PDM复合混凝剂强化混凝去除水库源水中的藻类 1767(A) 原水(B) PAFC-PDM(C) PAFC (D) Cl2+PAFC图4 藻细胞电镜扫描图片Fig.4 SEM micrographs of algae cell surface morphology with and without preoxidation2.4PAFC-PDM强化混凝特性探讨-20-15-10-510投药量(mg/L)(以Al2O3计)zeta电位(mV)图5 投药量对zeta电位的影响Fig.5 Effect of coagulant dosages on zeta potential淡水藻类种群众多,藻体的形态,数量,zeta电位及细胞外泄物等对水中藻类的去除,都有不同程度的影响[12].藻细胞表面积越大,表面负电荷越高,混凝处理时需要的混凝剂投加量也越大.图5是PAFC-PDM和PFAC两种混凝剂的投药量与水中藻细胞表面zeta电位之间关系曲线图.由图5可见,PAFC-PDM对藻细胞表面负电荷的静电中和能力远强于PAFC,随PAFC-PDM投量的增加,zeta电位快速升高.当PAFC-PDM投加量为2.25m g/L时,zeta电位由-20mV改变为0mV,而此时对于PAFC而言,则需投加量为7.50mg/L,且随着PAFC投加量的增加,zeta电位变化缓慢.可见,PAFC-PDM具有很强的静电中和能力与压缩双电层效果,这是水中藻细胞之间发生良好凝聚,絮凝效果的必要条件.而PFAC的静电中和能力相对较弱.这是PAFC-PDM除藻效果优于PFAC的原因之一.PAFC-PDM的这一强化混凝除藻特性,与PAFC-PDM中含有带高密度正电荷的PDMDAAC直接相关,PDMDAAC的正电荷与PFAC的正电荷叠加,相互促进,使PAFC-1768 中国环境科学 34卷PDM表现出了优异的强化混凝特性.另外,用PAFC-PDM混凝处理的水中,藻类形成的絮凝体颗粒大,密实,沉降快,克服了用PFAC等无机混凝剂时,絮凝体细小,松散,难于沉降的问题.这除了与PAFC-PDM具有强静电中和能力外,而更重的是因PAFC-PDM中含有PDMDAAC高聚物,这一高聚物与PFAC水解产物协同,对水中脱稳凝聚的藻细胞等颗粒物表现出了很好的吸附,架桥,卷扫能力,形成了大颗粒密实的絮凝体,加快了沉降速度.引起这一现象的原因可能是阳离子型聚合物对负电粒子的絮凝可以认为是“架桥”和“电中和”同时发挥了作用,带负电的悬浮粒子因静电作用吸附高聚物并通过表面电荷中和而使双电层受到压缩,从而使粒子间距离缩短.一方面,PDMDAAC具有线形高分子链结构,易在脱稳的藻细胞间架桥[13],促进细小颗粒长大,提高除藻率.另一方面,PDM带正电荷,与PAFC复配后正电荷相互叠加,复合混凝剂的电中和能力增强,使得药剂投加量很小时,藻细胞与胶体颗粒即已达到等电点.3结论3.1PAFC-PDM对水库水的除藻和去浊效果,明显优于单独使用PAFC.当PAFC-PDM投加量为1.0mg/L时,混凝沉淀后上清液浊度即已达到出厂水的要求;与PAFC相比,PAFC-PDM的除藻率提高约33%,浊度去除率提高约25%.3.2 P AFC-PDM除藻去浊方法作为一种强化混凝技术,基于“混凝-沉淀-过滤-消毒”传统工艺,在“沉淀”单元将藻类去除.该方法无需新增构筑物即可达到良好的除藻效果,与预氯化杀藻除藻方法相比,PAFC-PDM强化混凝是将藻细胞完整团聚去除,不破坏藻细胞,不产生消毒副产物.3.3新型复合混凝剂PAFC-PDM的强化混凝除藻特性,源于聚阳离子季铵盐PDMDAAC絮凝剂与无机高分子PFAC混凝剂之间所带正电荷的叠加和相互促进或协同作用,使得PAFC-PDM 具有优异的静电中和能力以及良好的吸附,架桥等作用,从而表现出很好的除藻和去浊效果.参考文献：[1] 李明玉,潘倩,王丽燕,等.不同混凝剂对流溪河水样中藻类去除的对比 [J]. 中国环境科学, 2010,30(11):1484-1489.[2] 彭海清,谭章荣,高乃云,等.给水处理中藻类的去除 [J]. 中国给水排水, 2002,18(02):29-31.[3] Teixeira M R, R osa M J. 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《壳聚糖与其它絮凝剂复合除磷的研究》
《壳聚糖与其它絮凝剂复合除磷的研究》一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，尤其是水体中过量的磷含量，成为了引发水华、赤潮等水环境问题的重要原因。
因此，高效、安全的除磷技术成为当前水处理领域研究的热点。
壳聚糖作为一种天然高分子絮凝剂，具有生物相容性好、无毒无害等优点，但其单独使用时除磷效果往往受限于其絮凝能力和效率。
近年来，通过将壳聚糖与其他絮凝剂进行复合使用，不仅提高了絮凝效果，还能拓展其应用范围。
本文旨在研究壳聚糖与其它絮凝剂复合除磷的机制和效果，为水处理领域的除磷技术提供新的思路和方法。
二、壳聚糖及其它絮凝剂的简介壳聚糖（Chitosan）是一种由甲壳素脱乙酰得到的天然高分子物质，具有良好的生物相容性和生物降解性。
在污水处理中，壳聚糖因其正电荷性质能够与带负电的磷物质发生吸附和架桥作用，从而实现除磷的目的。
然而，单一使用壳聚糖时，其絮凝能力和效率往往有限。
除了壳聚糖，常用的絮凝剂还包括无机盐类、合成高分子等。
这些絮凝剂在除磷方面各有优缺点。
如无机盐类絮凝剂（如铁盐、铝盐等）除磷效果好，但易造成二次污染；合成高分子絮凝剂虽然使用方便，但可能对环境造成影响。
因此，将壳聚糖与这些絮凝剂进行复合使用，有望提高除磷效果并减少环境污染。
三、壳聚糖与其它絮凝剂复合除磷的研究3.1 复合絮凝剂的制备本研究首先探讨了壳聚糖与无机盐类、合成高分子等絮凝剂的复合方法。
通过正交试验、单因素变量法等手段，确定了最佳的复合比例和制备条件。
制备出的复合絮凝剂在除磷方面表现出良好的效果。
3.2 复合絮凝剂的除磷机制复合絮凝剂的除磷机制主要包括吸附作用、架桥作用和网捕作用等。
壳聚糖和其他絮凝剂的复合使用，可以充分发挥各自的优点，提高除磷效果。
例如，无机盐类絮凝剂可以提供更多的活性基团与磷物质发生吸附作用，而壳聚糖则可以通过其长链结构发挥架桥和网捕作用，将磷物质聚集在一起形成大颗粒沉淀。
3.3 复合絮凝剂的除磷效果通过实验室模拟和实际水样试验，我们发现壳聚糖与其他絮凝剂的复合使用能够显著提高除磷效果。
一种用于海水净化的新型复合絮凝剂的研究的开题报告
一种用于海水净化的新型复合絮凝剂的研究的开题
报告
题目：一种用于海水净化的新型复合絮凝剂的研究
摘要：
海水净化是一项重要的环境工程任务，目前市场上常用的海水净化
技术包括反渗透、蒸馏等，但这些技术存在不同程度的能源消耗和环保
问题。
因此，寻找一种高效、经济、环保的海水净化技术具有重要意义。
本研究旨在研制一种新型复合絮凝剂，用于海水净化，以解决传统技术
所存在的问题。
本研究将基于先前透过的实验研究工作，使用一种含有活性剂和聚
合物交联的复合絮凝剂。
这种结构具有较强的吸附和絮凝能力，可以有
效去除水中的污染物，同时也可以有效地降低能源消耗和环境污染问题。
预计研究总体包括以下几个方面：
1. 复合絮凝剂制备与优化：本研究将开发一种简单易行的复合絮凝
剂制备方法，并对制备工艺进行优化，以提高剂量效果。
2. 性能评价：使用生化需氧量（BOD）和化学需氧量（COD）等指
标评估复合絮凝剂的性能，并通过实验确定最佳操作参数，以进一步发
挥此技术的优势。
3. 与其他海水净化技术的对比研究：本研究将研究比较复合絮凝剂
与其他海水净化技术（如反渗透、蒸馏）在性能、能耗和经济性等方面
的差异，以寻求最优解。
本研究计划将研究成果用于实际海水净化领域，并进一步探索该技
术在其他领域的应用前景，以推进绿色环保经济的发展。
关键词：海水净化；复合絮凝剂；行为机制；性能评价；对比研究。
《壳聚糖与其它絮凝剂复合除磷的研究》
《壳聚糖与其它絮凝剂复合除磷的研究》一、引言随着工业的快速发展和城市化进程的加速，水体富营养化问题日益严重，其中磷是导致水体富营养化的主要因素之一。
因此，有效去除水中的磷成为当前环境保护领域的重要课题。
传统的除磷方法主要包括生物除磷、化学沉淀法以及絮凝沉淀法等。
其中，絮凝沉淀法因其操作简便、效率高、成本低等优点而得到广泛应用。
壳聚糖作为一种天然高分子絮凝剂，具有良好的生物相容性和无毒性，在除磷领域展现出巨大的潜力。
本文旨在研究壳聚糖与其它絮凝剂复合使用在除磷方面的效果，以期为实际水处理工程提供理论依据和技术支持。
二、壳聚糖及其它絮凝剂的概述1. 壳聚糖壳聚糖是自然界中唯一的碱性多糖，具有良好的生物相容性和生物降解性。
在污水处理中，壳聚糖可作为絮凝剂，通过吸附、架桥和网捕等作用，使悬浮颗粒聚集沉降，从而达到除磷的目的。
2. 其它絮凝剂除了壳聚糖外，常用的絮凝剂还包括无机絮凝剂（如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等）和合成高分子絮凝剂（如聚丙烯酰胺等）。
这些絮凝剂具有不同的作用机理和特点，与壳聚糖复合使用可能产生协同效应，提高除磷效果。
三、壳聚糖与其它絮凝剂复合除磷的研究1. 实验材料与方法（1）实验材料：选取含有不同浓度磷的模拟废水或实际污水作为研究对象；壳聚糖、无机絮凝剂和合成高分子絮凝剂等。
（2）实验方法：通过单因素实验和正交实验，探讨各种絮凝剂的最佳投加量、pH值、温度等影响因素；通过复合使用不同絮凝剂，研究其协同效应；采用分光光度法、原子吸收法等手段测定水中磷的浓度；对实验数据进行统计分析，评价各种絮凝剂的除磷效果。
2. 实验结果与分析（1）单因素实验结果：在一定的实验条件下，各种絮凝剂均表现出一定的除磷效果。
其中，壳聚糖在较低的投加量下即可达到较好的除磷效果，且受pH值和温度的影响较小。
无机絮凝剂和合成高分子絮凝剂的除磷效果受投加量、pH值和温度的影响较大。
（2）正交实验结果：通过正交实验，确定了各种絮凝剂的最佳投加量、pH值和温度等条件。
PDMDAAC的合成及其絮凝作用的评价
PDMDAAC的合成及其絮凝作用的评价
辛诺;江浩;王美艳
【期刊名称】《甘肃石油和化工》
【年(卷),期】2009(023)004
【摘要】以过硫酸铵为引发剂,合成了有机阳离子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵。
考察了单体始始质量分数、引发剂用量、聚合温度对聚合物转化率和特性黏数的影响。
评价了不同投加量、污水温度、pH值条件对聚合物絮凝作用的影响。
【总页数】4页(P30-32,44)
【作者】辛诺;江浩;王美艳
【作者单位】中海油能源发展采油技术服务分公司,天津塘沽300452
【正文语种】中文
【中图分类】TQ314.253
【相关文献】
1.PFS-PDMDAAC复合絮凝剂的合成及除磷效果研究 [J], 张小姗
2.PAC-PDMDAAC复合絮凝剂净化海水的絮凝特性及其絮凝条件优化 [J], 赵瑾;
王文华;马宇辉;姜天翔;王静;张雨山
3.PFS-PDMDAAC絮凝剂对超滤膜污染的减缓作用 [J], 张爱文;种延竹;马桂香
4.PAC-PDMDAAC有机-无机杂化絮凝剂的合成与表征 [J], 蒋绍阶;冯欣蕊;李晓恩;向平
5.阳离子型高分子絮凝剂PDMDAAC与P(DMDAAC-AM)的合成及分析 [J], 赵
华章;岳钦艳;高宝玉;于慧;栾兆坤
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不同絮凝剂的除磷效果研究
生活污水 中人类 的排泄物、 合成洗涤剂、 废弃食物都含有
大量的磷 。 中， 其 合成洗涤剂中的磷是水体 中磷 的主 要来源 ， Ｊ 有研究表 明 ，湖泊、水库 中的磷 ８ Ｊ ０％来源于污水排放 ，而 磷 的主要来源是家庭洗涤剂 的使用， 其磷的污染强度 占总磷污染 负荷的 ５ ％左右。 ０ 水中溶解 陛正磷酸盐的质量浓度小于 １ ／ ０ｍｇ Ｌ 时， 磷对水 中的细菌 生长有抑制作用 ， 提高了饮用水生物稳定 性 Ｌ；但磷 的质量浓度超过 ２ ／ ｊ ０ ｍｇｍ 即可引起水体的富营养 化 ｌ。 目前 ，国内外污水除磷技术主要有生物法 ，化学法两大 ４ Ｊ 类。生物法如 ＡＯ，Ａ ／ ／ Ｏ，Ｕ Ｔ工艺，主要适合处理低浓度及 Ｃ 有机态含磷废水 ；物化法主要有混凝沉淀法、结晶法、离子交 换吸附、膜分离法等工艺 ，主要适合处理无机态含磷废水 ，２１ ０ ０年 第 ８ 期
PAFC PDMDAAC复合絮凝剂在地表水处理中的絮凝特性
PAFC PDMDAAC复合絮凝剂在地表水处理中的絮凝特性孙翠珍;朱大伟;李杰瑞【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】混凝沉淀法相较其他水处理方法具有多种优点，被广泛应用于地表水处理中，该方法的决定性因素之一是絮凝剂性能的优劣。
为了提高絮凝剂处理地表水的效果，以PAFC和PDMDAAC为原料合成PAFC PDMDAAC。
研究了在模拟地表水处理中PAFC PDMDAAC投加量、碱化度、（ Al＋Fe）／PDMDAAC质量比和特性黏度对PAFC PDMDAAC混凝性能的影响。
结果表明PAFC PDMDAAC 优于PAFC的絮凝效果，PAFC PDMDAAC的最佳絮凝条件：（ Al＋Fe）／PDMDAAC质量比为10、碱化度为1．0。
%Coagulation sedimentation process is widely applied in surface water treatment because of its advantages against other process, and coagulant property is one of the key factors of the process.In order to improve flocculation efficiency of treatment for surface water, a new composite flocculants combined PAFC with PDMDAAC was created.The effect of PAFC PDMDAAC, mass ratio of ( Al +Fe)/PDMDAAC, alkalization degree and intrinsic viscosity on coagulation of surface water were studied.The results show flocculation effect of PAFC PDMDAAC is better than that of PAFC, and the best flocculation conditions of PAFC PDMDAAC are as follows:mass ratio of (Al+Fe)/PDMDAAC is 10, degree of alkalization is 1.0.【总页数】5页(P70-73,116)【作者】孙翠珍;朱大伟;李杰瑞【作者单位】山东建筑大学市政与环境工程学院，山东济南 250101;山东建筑大学市政与环境工程学院，山东济南 250101;山东建筑大学市政与环境工程学院，山东济南 250101【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.PAC 和 PAFC 在城市雨水处理中混凝效果研究 [J], 陈现强;张国珍;武福平;岳志芳2.PAC与PDMDAAC复合絮凝剂中铝的形态分布 [J], 高宝玉;王燕;岳钦艳;王献3.PAC-PDMDAAC复合絮凝剂净化海水的絮凝特性及其絮凝条件优化 [J], 赵瑾;王文华;马宇辉;姜天翔;王静;张雨山4.煤矸石制备PAFC絮凝剂及其r在煤泥水处理中的应用 [J], 曹敏;彭欢玲;杜美利5.无机与有机复合絮凝剂PAFC-CTS的制备及其在废水处理中的应用 [J], 孔爱平;王九思;武鹏华;祁风琴;姜艳玲;刘剑因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
复配絮凝剂对污水中磷元素去除效果的研究
复配絮凝剂对污水中磷元素去除效果的研究
陈震燊
【期刊名称】《化工生产与技术》
【年(卷),期】2024(30)2
【摘要】为了提高絮凝法处理污水过程中磷元素的去除效率,通过制备絮凝剂聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)与助凝剂聚丙烯(PP)、非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)复配的絮凝体系,考察复配比、掺加量和温度等因素对污水处理过程除磷效果的影响。
结果表明,PFS(掺加量1200 mg/L)与NPAM(掺加量6 mg/L)复配可得到较优絮凝体系,其除磷效率显著高于其他复配絮凝体系或单一絮凝剂,且在温度30℃条件下达到较高值即92.3%。
该方法简单、可行性高,为絮凝法处理污水中磷元素的实际生产过程提供了1条降本增效的新路径。
【总页数】5页(P26-28)
【作者】陈震燊
【作者单位】肇庆市广宁生态环境监测站
【正文语种】中文
【中图分类】X703.5
【相关文献】
1.有机高分子絮凝剂与无机混凝剂复配处理污水厂出水中磷的试验研究
2.研究PAFC与CPAM复配絮凝剂对城市生活污水中COD的处理效果
3.采用正交实验
法进行复配絮凝剂去除采油废水中的污油实验的研究4.微生物絮凝剂与无机离子复配去除水中SS的研究
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PDMDAAC-PAC-CPAM复配处理油田采出水
PDMDAAC-PAC-CPAM复配处理油田采出水PDMDAAC/PAC/CPAM复配处理油田采出水摘要：近年来，随着石油开采的不断深入，油田采出水的处理和回用成为了一个重要的环境问题。
本文研究了一种新型复配处理剂PDMDAAC/PAC/CPAM对油田采出水进行处理的效果及其机理。
通过实验室研究结果表明，PDMDAAC/PAC/CPAM复配处理剂在油田采出水处理中具有较好的去除悬浮物和有机物的能力，且对处理水质没有明显的负面影响。
因此，该复配处理剂有望成为一种有效的油田采出水处理剂。
关键词：PDMDAAC，PAC，CPAM，油田采出水，复配处理剂，悬浮物，有机物引言油田采出水是指在石油开采过程中从地下水层中被抽出的水。
由于油田采出水中含有大量的悬浮物、有机物和油脂等污染物，直接排放或未经处理的回用将对环境和生态系统造成严重危害。
因此，对油田采出水进行有效的处理和回用已成为油田开采的重要环节。
传统的油田采出水处理方法主要包括物理处理、化学处理和生物处理等。
物理处理方法通常包括沉淀、过滤和吸附等过程，但其对于悬浮物和有机物的去除能力有限。
化学处理方法主要通过添加化学反应剂来改变水中污染物的性质，进而达到去除的效果。
生物处理方法则利用微生物对污染物进行降解和转化。
然而，这些传统的处理方法存在着去除效果不稳定、处理成本高和投资周期长的问题。
近年来，一种新型的复配处理剂PDMDAAC/PAC/CPAM被提出并应用于油田采出水处理中。
PDMDAAC是一种阳离子型高分子有机聚合物，具有很好的絮凝和絮凝物分散能力。
PAC是一种聚合氯化铝，具有较强的絮凝和沉淀能力。
CPAM是一种阳离子型聚丙烯酰胺，能有效地吸附有机物。
这三种复合处理剂在油田采出水处理过程中相互协同作用，能够提高去除悬浮物和有机物的效果。
实验方法1.实验材料和设备实验中所使用的材料包括PDMDAAC、PAC和CPAM等，实验设备包括PH计、电导仪、悬浮物分析仪等。
液态聚合氯化铝铁深度除磷的优化研究
ＰＦ Ａ Ｃ除磷的运行参数 ， 为污水深度 除磷提供技 术
参考。
成品药剂溶 液 ， 价格 ６０ ｔ盐 酸 （ ０ ； 分析 纯 ， 浓度 ３ ．％） 使用时按 １ ５稀释 ； ａ Ｈ（ 析纯） 使 ６５ ， 十 ＮＯ 分 ，
用 时配 置成 ５ 的溶 液 。 聚丙 烯 酰 胺 （ Ａ ， 成 ％ Ｐ Ｍ） 配 ００ ％ 的溶 液 。 ．５
第３ ７卷第 １期 ２１ ０ ２年 １月
环境科学 与管理
ＥＭＶＩ ＲＯＮＭＥＮＴ Ｃ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＬ Ｓ Ｉ
Ｖｏ ３ Ｎｏ １ Ｌ ７ ．
Ｊ ｎ２ ２ ａ Ｏｌ
文 章 编号 ：６ ４－ １９ ２ １ ） １— ０ ６— ４ １ ７ ６ ３ （０ ２ Ｏ ０ ９ ０
ａ ａ ｚｄｂ ｏ ｂｎｎ ｑ ｉ ｏｙ ｕ ｉｉ ｒｃｃｌｒ ｅ（ Ａ Ｃ ｎ Ａ ｎｌ ｅ ｙｃｍ ｉｉｇｌ ｕｄＰｌａ ｍｎｕ ｆ ｒ ｈｏ ｄ Ｐ Ｆ ）ａｄＰ Ｍ．Ｔ ｅｒｓｌ ｏ ａ ｅ ｅｔ ｆ ｈ ｓｈ ｒｓ ｅ ｏａ ｗ ｓ ｙ ｉ ｌ ｍ ｅｉ ｉ ｈ ｕｔ ｓ ｗｔ ｔ ｆ ｃ ｏ ｏｐ ｏｕ ｍ ｖ ａ ｅ ｓｈ ｈ ｆ ｐ ｒ ｌ
ｐ Ｈ值 ） 作为 主要考察 因素 ， 每个 因素设计 三个水
・
９ ・ ７
第
。
第 年 期 １月
２ １ ０ ２
汪辉等 液态聚合氯化铝铁深度除磷 的优化研究 肿 寸 承 口飘 ｍ嗣阢环甓 Ｔ Ｌ ’ ：
１ ２ 实验 方法 ．
收 稿 日期 ：０ １— ７— ２ ２１ ０ ２
试 验原 水 为吴 家 村 污 水 处 理 厂 的 沉砂 池 出水 ，
基金项 目： 北京市科技计划项 目（ ０ ９ ４４ ０ ０） １ １０ ０ ７ ００ １ 作者简介 ： 汪辉 （９ ５一 ， ， １８ ） 男 浙江台州人 ， 中国人 民大学 在读 硕士研 究生 ， 研究方 向： 水处理 。
聚合氯化铝与聚丙烯酰胺复合絮凝去除城镇生活污水中总磷的研究
聚合氯化铝与聚丙烯酰胺复合絮凝去除城镇生活污水中总磷的研究作者：陈惠花陈陈爱戴对武蔡步翔程荣伟来源：《科学与技术》2018年第08期摘要：聚合氯化铝和聚丙烯酰胺广泛用于污水处理工艺，针对温州市西片污水处理厂污水处理工程的实际需要，对进水原水进行不同量的聚合氯化铝的投加，然后分别投加定量的聚丙烯酰胺，检测投加前后的废水中总磷浓度，计算总磷去除率。
实验结果发现，在特定的投加范围内，聚合氯化铝投加越多，总磷的去除效果越好，但是对沉淀后的上清液的透明度有影响。
该实验对温州市西片污水处理厂实际工程中应用聚合氯化铝的投加量有量性参考作用。
关键词：聚合氯化铝;聚丙烯酰胺;復合絮凝;除磷前言温州市西片污水处理厂进水总管污水70%为生活污水，30%为工业废水，总磷含量高（可达到6mg/L），而其执行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）”一级A”标准中对总磷的出水要求高，为0.5 mg/L，基于处理高要求，该厂废水处理工艺上采用化学絮凝方法来处理污水中的总磷。
无机高分子絮凝剂在絮凝效果方面优于传统的絮凝剂，但与有机高分子絮凝剂相比，在聚合度及絮凝效果方面较差。
有机高分子絮凝剂具有用量少，絮凝速度快，受pH值及温度影响小等优点，但是价格昂贵。
将两种絮凝剂复配使用，利用无机絮凝剂的高正电荷密度和有机高分子絮凝剂的桥连作用，两者产生协同作用，能够提高絮凝处理能力，既有两者双重的优点，又避免了两者的不足。
因此，近年来无机-有机高分子复合絮凝剂已在很多污水处理工艺上应用。
聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）的复合使用是目前国内较为成熟的无机-有机高分子复合絮凝工艺，在造纸废水、工业废水等有相关的研究与应用。
1、研究目的和方法1.1研究目的温州市西片污水处理厂设计处理能力25万吨/d，整体出水达到“一级A”排放标准。
本厂设计进出水水质：要求如此高的总磷污染物去除率，必定要进行深度处理，本厂污水处理工艺设计采用聚合氯化铝与聚丙烯酰胺复合絮凝以使出水总磷浓度达标。
PAS-PDMDAAC复合混凝剂研究
合 混凝 剂 和有机 体 系之 间 的复 合混 凝剂 已经 不能使 混凝 剂 的用 量 、 效 果 和 环保 达 到统 一 的结 果 口 由于 这 类 的混 凝剂 同时发 挥 着无 】 。 机和有 机共 同的优 势 ，是 目前 世界 各 国研究 的热点 。
１ Ｐ ＡＳ的制备 目前 ，聚合硫酸铝的制备主要有二种方法。
Ｚ ｕＴａｊ， ｎ ｉｇ ｈ ｉ ｕ Ｗａ ｇＢｎ ｎ
（ｏ ｔｗ ｓ ｅｒ ｌｕ Ｕ ｉｅｓｔ， ｈｎ ｄ ， ｉｈ ａ ５ ０ Ｓ ｕｈ ｅｔ ｔ ｅ ｍ ｎｖｒｉ Ｃ ｅ ｇ ｕ Ｓｃ ｕ ｎ６ ０ ０ Ｊ Ｐ ｏ ｙ １
Ａ ｓｒ ｃ Ｉ ｔ ｓ ａｅ， ｓ ｓ Ｉ Ｓ ）ａ ｄ Ｄ Ｄ Ａ ｗ ｍ ｔ ｉ ｓｏ ｅｅｒ ｅ ｒ ｎ －ｎｒａ ｉ ｃｍ ｏｉ ｏ ｃｌ ｔ ｙ ｘ ｅ ｍ ｎ ａｄ ｂ ｔ ｔ ｎ ｈ ｐ ｒｕ ｅ Ａ ２ ０４ ｎ Ｍ Ａ Ｃａ ｒ ａ ｒ ｌ ｔ ｒ ａｃ ｔ ｇ ｉ ｉｏ ｎ ｐ ｓ ｅ ｃｕａ ｐ ｒ ｅ ｔ ｎ ａ ： ｉｐ （ Ｐ ｓａ ｅａ ｓ ｈ ｈ ｏ ａ ｃ ｇ ｃｏ ｔｆ ｌ ｎｂ ｅ ｉ
处 理 方法 ，被 广 泛应 用 于生 活用 水 、生 活废 水 、工业 用水 、工业
要 的 意义 ｔ ｔ ｌ 。
复合 混 凝剂 大致 可分 为 三类 ，无 机 复合 混凝 剂 ，无 机 一有机 复合 混凝 剂 ，有 机复 合 混凝 剂 。研 究 表明 ，无 机 一有 机 复合 混凝
剂 的 混凝 效 果最 佳 ，对它 的 开发 和 研究 显 然是 无 机体 系之 间的 复
ｄ ｔｒ ｎ ｓｔｅｒｐ ｅ ａａｉｎ ｃ ｎ ｔｏ ｓ Ｔｈ ｎ ｏｌ ｉｌ ｒｌ ｎ ｓｅ ｔｒｃ ｌｅ ｔｄ ｆｒｆ ｃ ｕ ａｉｎｅ ｐ ｒｍｅ ｔ，ｈ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＰＡＳ— ｅｅ ｍｉｅ ｈ ｉ ｒ ｐ ｒｔｏ ｏ ｄｉ ｎ ． ｅ ， ｉｆｅｄ ｄｉｌ ｇｗａ ｔｗａｅ ｏｌ ｃｅ ｏ ｏ ｃ ｌｔｏ ｘ ｅｉ ｎｓ ｔｅｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｉ ｉ ｌ ＰＤＭＤＡＡＣ ｃ ｍｐｅ ｏ ｃ ｌ ｎ ｎＣＯＤ ｒ ｍｏ ａ ｆｉｉｎ ｙｃ ｎｂ ｒａ ｙｉ ｒ ｖ ｄ ｏ ｌｘｆ ｃ ａ ａ ｔ ｌ ｏ ｅ ｖ ｌ ｆｃｅ ｃ ａ ｅｇｅ ｄ ｍｐ ｏ ｅ ． ｅ Ｋｅｙｗ ｏ ｄ Ｃｏ ｏ ｉｅｃ ａ ｕ ａ ； ｌｍｅ ； ｒ ｓ： ｍｐ ｓｔ ｏ ｇ ｌｎｔＰｏｙ ｒ ＰＡＳ ＰＤＭ ＤＡＡＣ ；
研究PAFC与CPAM复配絮凝剂对城市生活污水中COD的处理效果
环境工程2019·0213Chenmical Intermediate当代化工研究研究PAFC 与CPAM 复配絮凝剂对城市生活污水中COD 的处理效果＊祁风琴1,2 邓辉1（1.石河子大学 新疆 832000 2.巴音郭楞职业技术学院 新疆 841000）摘要：将聚合氯化铝铁（PAFC）与聚丙烯酰胺（CPAM）复配用于处理城市生活污水，通过絮凝搅拌实验确定出对COD处理效果最佳复配投加量为：PAFC投加量32mg/L，CPAM为6mg/L，PH为6～8。
此条件下对COD去除效果最好。
单一絮凝剂絮凝效果明显没有PAFC与CPAM复配絮凝效果好。
关键词：生活污水；复配絮凝剂；COD中图分类号：T 文献标识码：AResearch on the Effect of Compound Flocculant PAFC and CPAM on COD in Municipal SewageQi Fengqin 1, 2, Deng Hui 1(1.Shihezi University, Xinjiang, 8320002. Bayinguoleng V ocational and Technical College, Xinjiang, 841000)Abstract ：Polyaluminium ferric chloride (P AFC) and polyacrylamide (CP AM) were compounded to treat municipal domestic sewage. Throughflocculation and stirring experiments, it was determined that the best compounding dosage treatment was 32 mg/L for COD and 6mg/L for CP AM and pH was 6-8. Under these conditions, COD removal effect is the best. The flocculation effect of single flocculant is obviously not as good as that of P AFC and CP AM.Key words ：domestic sewage ；compound flocculant ；COD无机高分子絮凝剂与有机高分子絮凝剂在絮凝性能方面相比较，各有优势，各有缺点。
新型复合絮凝剂处理磷化废水的实验研究
ｃ ｎｒ ｌ ｎ Ｈ ， ｏ ｃ ａ ｔｄ ｓ ｇ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｔ ｎ ｔ ｔ ． ｅ ｒ ｍｏ ａ ｆ ｃ ｅ ｃ ａ ｓ ｄ ２ ． ｏ ｔ ｌ ｇ ｐ ｆ ｃ ｕ ｎ ｏ ａ ｅ，ｅ ｉ ｎ ａ ｉ ｉ ｅ ｃ ． ｏｉ ｌ ｌ ｏ ｍｅ Ｉ ｅ ｖ ｅ ｉｎ ｙ ｒｉｅ １ ３％ ａ ｄ １ ． ％ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅｙ ｌ ｉ ｎ ８ １ ｅ ｐ ｃｉ ｌ ｖ
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P AFS -P D MDAAC 复合絮凝剂的除磷效果研究郑怀礼1,2, 王白雪1,2, 熊文强3, 彭德军1, 龙腾锐2,4, 刘 宏1(1.重庆大学化学化工学院,重庆400044;2.重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045;3.重庆大学资源与环境学院,重庆400044;4.重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045) 摘 要: 针对生物除磷稳定性差、效果欠佳的问题,研发了P AFS -P DMDAAC 复合絮凝剂,考察了复合絮凝剂中P DMDAAC 的复合比、污水pH 值及复合絮凝剂投量对除磷效果的影响。
结果表明,将絮凝剂配成质量分数为10%的液体,在P DMDAAC 复合比为5%、液体复合絮凝剂投量为1.6～2.4mL /L 、污水pH 值为7～13的优化条件下,对模拟废水中磷的去除率>97%,除浊率>99.40%。
同时考察了在优化试验条件下复合絮凝剂对实际污水的除磷效果,结果表明,除磷率达98.42%,除浊率为98.53%,出水中磷浓度可达到国家一级排放标准。
关键词: 复合絮凝剂; 聚合硫酸铝铁; 聚二甲基二烯丙基氯化铵; 除磷; 除浊中图分类号:X703.1 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2006)19-0050-03 基金项目:国家自然科学基金资助项目(20577072); 重庆市自然科学基金资助重点项目(2006BA7029)Study on Phosphorus Re m ova l by PAFS 2PDMDAAC Co m positeFloccul an tZHENG Huai 2li 1,2, WANG Bai 2xue1,2, X I O NG W en 2qiang 3, PENG De 2jun 1, LONG Teng 2rui 2,4, L I U Hong1(1.College of Che m istry and Che m ical Engineering,Chongqing U niversity,Chongqing400044,China;2.Key L aboratory of Th ree Gorges R eservoir R egion ’s Eco 2Environm ent <M inistry of Educa tion >,Chongqing U niversity,Chongqing 400045,China;3.Collegeof R esource and Environm ent S cience,Chongqing U niversity,Chongqing 400044,China;4.Faculty of U rban Construction and Environm ent Engineering,Chongqing U n iversity,Chongqing 400045,China ) Abstract: Regarding t o the instability and faulty effect of phos phorus re moval by m icr oorganis mtreat m ent,the P AFS 2P DMDAAC co mposite fl occulant was devel oped .The P DMDAAC rati o,the value of pH and the dosage of P AFS 2P DMDAAC were investigated .The results show that when the mass fracti on of P AFS 2P DMDAAC is 10%,the op ti m al conditi ons are:P DMDAAC is 5%,the dosage of P AFS 2P DM 2DAAC is 1.6-2.4mL /L,and pH is 7-13.Under these op ti m al conditi ons,the phos phorus re moval rate is above 97%and the turbidity re moval rate is above 99.40%in si m ulated waste water .W hen P AFS 2P DMDAAC is used t o treat the domestic waste water in Chongqing,the phos phorus re moval rate is 98.42%and the turbidity re moval rate is 98.53%.The phos phorus of the effluent attains the nati onal first class standard .第22卷 第19期2006年10月 中国给水排水CH I N A WATER &WASTE WATER Vol .22No .19Oct .2006 Key words: composite fl occulant; polyalu m iniu m ferric sulfate; poly2di m ethyl2diallyl2a mmoni2 um chl oride; phos phorus re moval; turbidity re moval 目前,我国城镇生活污水处理通常采用生物法[1、2],该法对氨氮、COD的去除性能稳定、效果良好;但对磷的去除则稳定性较差、效果欠佳,尤其是对含磷量高的污水难以达到国家排放标准。
与生物法相比,化学絮凝除磷具有稳定、可靠的优点[3]。
但污水是一种复杂的分散体系,单一的絮凝剂有时不能满足实际的处理需要[4～8],因此絮凝剂的复合化成为絮凝剂研究与应用的发展趋势之一。
目前关于探索利用P AFC-P DMDAAC复合絮凝剂去除城镇生活污水中的磷尚未有报道。
故笔者通过复合聚合硫酸铝铁(P AFS)与聚二甲基二烯丙基氯化铵(P DMDAAC)制备成新型P AFC-P DMDAAC复合絮凝剂,研究了影响该复合絮凝剂除磷性能的各种因素。
1 试验材料与方法111 试验材料① 试验仪器紫外/可见分光光度计,722型分光光度计,ZR4 -6絮凝搅拌机,pHS-3C酸度计,Z BX-4型便携式浊度计。
② 试验药品磷酸二氢钾、硅藻土、抗坏血酸、钼酸铵、酒石酸锑钾均为分析纯,聚合硫酸铝铁(P AFS)和聚二甲基二烯丙基氯化铵(P DMDAAC)为市售工业品,其中P DMDAAC为液体。
112 试验方法① P AFS-P DMDAAC复合絮凝剂的制备取不同质量的P DMDAAC(液体)在强烈搅拌下加入到P AFS溶液中制成不同复合比的液体絮凝剂,其中P AFS-P DMDAAC的质量分数为10%。
② 模拟污水的制备用自来水和硅藻土配制模拟污水。
其中磷浓度为6mg/L,浊度为50NT U,pH值为7.8。
③ 絮凝试验取模拟污水500mL于600mL烧杯中,在搅拌下分别加入不同P DMDAAC复合比的絮凝剂液体,在200r/m in下快速搅拌约30s,然后在150～180 r/m in下搅拌1m in,最后在80r/m in下搅拌10m in 并沉淀15m in,取上清液测定磷含量和浊度。
④ 污泥量的测定处理后的水样静置15m in并倒出上清液,将余下的浑浊液倒入100mL的量筒内静置0.5h测定污泥量。
2 结果与讨论211 P DMDAAC复合比对除磷性能的影响在复合絮凝剂投量为1.6mL/L条件下考察了P DMDAAC复合比对除磷效果的影响,结果见表1。
表1 复合比对模拟污水除磷性能的影响Tab.1 Effect of P DMDAAC composite rati o onphos phorus removal项目P DMDAAC复合比/%025*******除磷率/%95.8896.5697.9397.1393.4992.8087.67除浊率/%96.4098.6099.4099.40>99.50>99.50>99.50出水pH6.956.936.976.987.007.007.02污泥量/m L52504265383430 由表1可知,当P DMDAAC复合比较低时,随着P DMDAAC复合比的升高,P AFS-P DMDAAC的除磷和除浊性能有明显改善;当继续增大P DMDAAC 的复合比(>8%)时,则P AFS-P DMDAAC的除磷性能反而有所降低。
与单一的P AFS絮凝剂相比,复配适量的P DMDAAC可提高污水的除磷率和除浊率。
结果表明,P DMDAAC复合比为5%时絮凝剂具有较好的除磷、除浊效果,且污泥沉降速度快、出水pH值接近中性,出水水质达到排放标准。
故试验确定最佳的P DMDAAC复合比为5%。
212 污水pH值对除磷性能的影响调节模拟污水的pH值为4～13,向500mL水样中投加由5%的P DMDAAC制备而成的液体复合絮凝剂0.8mL,考察污水pH值对除磷和除浊性能的影响,结果见图1和图2。
由图1和图2可知,污水pH<7时,P AFS-P D2 MDAAC和P AFS的除磷效果都较差,P AFS的除浊率高于P AFS-P DMDAAC的;当pH>7时,P AFS-P DMDAAC和P AFS都具有较好的除磷效果且对浊度的去除率均大于98%。
结果表明,P AFS-P DM2 DAAC比P AFS絮凝剂具有更宽的pH值适用范围,其最佳pH值为7～13。
第19期郑怀礼,等:P AFS-P DMDAAC复合絮凝剂的除磷效果研究第22卷图1 污水pH 值对除磷性能的影响Fig .1 Effect of waste water pH on phos phorus removal图2 污水pH 值对除浊性能的影响Fig .2 Effect of waste water pH on turbidity re moval213 絮凝剂投量对除磷性能的影响由于絮凝处理是一个物理化学的反应过程,其中存在着一系列的平衡反应,所以絮凝剂的投量对絮凝除磷效果有着重要的影响。
在P DMDAAC 复合比为5%、污水pH 值为7.0的条件下,考察了复合絮凝剂投量对除磷性能的影响,结果见表2。
表2 P AFS -P DMDAAC 投量对除磷性能的影响Tab .2 Effect of P AFS 2P DMDAAC dosage on phos phorusre moval项目P AFS -P DMDAAC 投量/(mL ・L -1)0.41.01.62.43.0除磷率/%41.0082.1797.6799.3398.17污泥/mL1330426182 由表2知,当P AFS -P DMDAAC 投量为1.6～2.4mL /L 时具有良好的除磷效果。