絮凝法在水处理的应用

2024-05-02

絮凝法在水处理的应用（共12篇）

篇1：絮凝法在水处理的应用

电絮凝在水处理中的应用

本文介绍了电絮凝技术的`基本原理以及在水和废水处理中的应用.电絮凝可同时去除水中的有机物、细菌、浊度、悬浮物、重金属以及其他有毒物质,是一种有前途的水处理方法.

作者：曹梦竺作者单位：徐州生物工程高等职业学校,江苏,徐州,221000 刊名：广西轻工业英文刊名：GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY 年，卷(期)：2007 23(9) 分类号：X752 关键词：电絮凝水处理机理应用

篇2：絮凝法在水处理的应用

新型复合絮凝剂在水处理中的应用

制备了无机-有机天然高分子复合絮凝剂PAC-CTS,探讨了其组成、投加量以及废水pH值对城市废水和金属合成水样絮凝效果的影响.结果表明,当处理的城市废水pH值为8,复合絮凝剂组成中CTS含量为200 g/kg,投加量为80 mg/L时,废水的色度、浊度和CODCr的去除率分别达到94%,99%和68%;在金属合成水样的应用中,当水样pH值为8,CTS含量为300 g/kg时,复合絮凝剂絮凝效果最好,投加量分别为4和5 mg/L时,Cu 2+和Pb 2+的.去除效果分别为85%和73%.说明复合絮凝剂PAC-CTS兼有无机和有机絮凝剂的优点,是一种使用范围较广的新型絮凝剂.

作者：王莉冯贵颖田鹏 WANG Li FENG Gui-ying TIAN Peng 作者单位：西北农林科技大学,生命科学学院,陕西,杨凌,712100刊名：西北农林科技大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF NORTHWEST SCI-TECH UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：33(3)分类号：X703.5关键词：水处理复合絮凝剂壳聚糖

篇3：絮凝法在水处理的应用

关键词：磁种,水处理,絮凝,研究进展

水资源是人类生存重要的资源,良好的水质是人类生存和社会发展的必需保障。工业生产中产生的废水通常成分比较复杂,能够对环境造成严重的污染,所以必须要经过净化处理才能排放或者重新利用。常规的污水处理主要是通过吸附、萃取、精馏、絮凝沉降、过滤等方法[1]来实现,但这些方法通常成本比较高而且效率较低。

随着磁分离技术的持续发展,越来越多的学者发现磁种絮凝技术不但可以强化污水处理的效果,而且加快其分离效率可以降低处理成本,相对于传统的水处理技术来说,磁分离技术的优势十分明显。然而许多污染物本身并不具有磁性,并不适合直接采取磁分离的方法来处理,为了使不具有磁性的污染物带有磁性,这时就可以利用磁种絮凝技术对污水进行处理。将磁种和污染物进行混合,再结合絮凝剂的使用将他们絮凝成团,这样就可以形成磁性的聚合体,然后再通过磁分离技术将磁性聚合体去除,这就可以达到污水净化处理的目的。磁种絮凝技术可以清洁高效的处理不具有磁性的污水,而且磁种可以被回收进行反复利用[2],作为洁净、节能和环保的新技术,磁种絮凝技术在水处理领域中越来越受到重视,已经在一些工业废水和生活污水的处理中被成功应用。

1 常用磁种的分类

在利用磁种絮凝技术处理污水时,磁种的使用是其关键所在。磁种的选择主要考虑到磁种的性质、磁种的配置成本、磁种回收难度、磁种与污染物的相互作用等因素。降低成本,增强污水的处理效果一直是研究的重点。就目前研究的现状来看可以根据磁种的性质分为四类:天然磁种、改性磁种、生物磁种和磁流体。

(1)天然磁种

天然磁种的主要成分来源于自然界中天然存在的磁性物质,或者是工业生产中产生的磁性废弃物。一般情况下天然磁种不需要经过特殊的物理化学处理,通常在保证一定浓度和粒度的条件下就可以直接使用。这类磁种的主要优点是成本低,来源广泛。

(2)改性磁种

为了使磁种具有更好的吸附能力,有更广的应用范围,学者们对一些天然磁种进行了改性处理。改性磁种研究的主要方向是利用絮凝剂或者特定污染物的吸附剂对天然磁种进行处理,使磁种的物理化学性质发生一定的变化,最终增强磁种的除污性能。

(3)生物磁种

目前应用的生物磁种主要是以趋磁细菌为主体。趋磁细菌能在细胞内合成尺寸非常小的单磁轴级磁小体,目前的研究发现:磁小体主要由铁的氧化物和硫化物两种物质构成。在外加磁场作用下,趋磁细菌的运动方向可以随着其极性的改变而变化,这就为磁场的应用提供了前提。趋磁细菌可以被动吸附和主动吸收水中的重金属离子,这种性质是趋磁细菌可以净化污水的关键所在[3]。

(4)磁流体

磁流体是由0.1~100 nm导体材料、载体和分散剂融合在一起而形成的胶体,是前沿的纳米技术之一。大多数磁流体中的磁性粒子主要是以Fe3O4为主。由于磁流体需要有一定的稳定性,所以对磁性粒子细度要求较高,通常只能通过化学方法制备。

2 磁种絮凝技术的研究进展

2.1 天然磁种

磁铁矿粉是应用最为广泛的磁种之一,在磁种絮凝的研究中对污水处理都有着很好的效果。刘吉生等[4]在城市污水的除磷研究中,将纯度大于98%的磁铁矿作为磁种,并结合混凝剂硫酸铝和助凝剂PAM的添加,可以使污水中磷的去除率达到98.35%。吕玉庭等[5]将天然的磁铁矿粉作为磁种,在外加磁场强度为0.25 T时,会使煤泥水的沉降速度增快45.99%,而上清液的浊度减小了49.33%。黄自立等[6]在磁种絮凝法处理含锌废水的研究中将磁铁矿作为磁种,在阳离子型PAM絮凝剂的作用下,可以使其上清液中锌离子的浓度减少到0.83 mg/L,当废水中磁种受到的重力与磁力方向相同时污水中污染物的沉降速度加快。董战洪等[7]在矿井污水的处理中也用到了磁种絮凝分离技术,所用磁种中Fe3O4的含量大于95%,粒径小于44μm的Fe3O4超过了80%,磁种絮凝技术的应用减少了整个污水处理工艺的时间,同时也减少了设备的使用面积,节约了用水,运行也十分稳定。

除了磁铁矿以外,许多学者对一些成本低,磁性相对较低的磁种也进行了研究。钢铁厂排放的烟尘和气溶胶聚合物经过布袋收集后,发现这些颗粒粒度在0.5μm左右,而且带有磁性,用这些回收的物质作为磁种配合絮凝剂PAC的使用,在磁场的作用下可以有效的清洁污染的河水[8]。汪松美等[9]使用镇江某地的微砂作为研究使用的磁种,这种磁种Fe3O4的含量为10%左右,在磁种絮凝的工艺研究中添加微砂磁种量300 mg/L,PAC投加量为100 mg/L,废水的p H调节为6,磁场强度为400 m T时,污水中TSS、COD、TP的去除率分别为93.66%、74.29%和89.10%。王贵龙[10,11]从粉煤灰中分选回收磁种,在对多种工业废水的高梯度磁絮凝实验中都得到了很好的效果,其中磷的去除率可以达到90%以上。钢渣作为一种产量大、利用率低、具有良好磁性的废弃物也开始被研究人员引入到廉价磁种的研究之中,这项研究可以达到以废治废的目的[12]。

2.2 改性磁种

由前面研究发现,大多数研究是以Fe3O4磁种为主体,进行改性处理的。李建军等[13]在利用共沉淀法制备Fe3O4的过程中加入阳离子型的PAM,使得最终制备的磁种中均匀的分布着粒径均匀的PAM,在外加磁场的情况下Fe3O4磁种的絮凝沉降能力大大增强,煤泥水的沉降速度明显加快。王文娟等[14]将Fe3O4作为核心以Si O2作为壳合成了纳米磁种,并利用沉积沉淀法将Zr O2包裹到磁种表面,发现覆盖Zr O2后的磁种对水中磷酸盐具有非常好的吸附性能。曹雨平等[15]利用乙醇和硬脂酸对Fe3O4磁种表面经行表面有机改性处理,改性后的磁种可以将油污染深井地下水的除油率提升到96.7%。

近年来,一些研究也开始将改性磁种应用于污水中微生物的处理。Jiang等[16]将纳米Fe3O4与聚合氯化铝进行复配,将改性后的磁种用于处理铜绿微囊藻。Liu等[17]用核聚糖对Fe3O4进行表面修饰,制备的磁种可以去除水中的藻类。

2.3 生物磁种

刘珺等[18]在利用趋磁细菌吸附Cu2+,Zn2+的研究中发现:在p H=5、温度为室温、吸附时间为2 h、趋磁细菌浓度为80 g/L条件下,其够获得最佳的吸附效果。宋慧平等[19]经过研究发现趋磁细菌吸附Cr的最佳条件为:p H=9,温度为室温,微生物含量为4 g/L,吸附时间为5 min,吸附率最高可以达到99.7%。舒浩华等[20]对趋磁细菌处理含镍废水也进行了探讨,得到的最佳吸附条件是:p H=5,趋磁细菌用量为80 g/L,并且发现在磁场强度为100 Gs时吸附率很高,超过100 Gs之后吸附效率没有明显的提高。

2.4 磁流体

早在20世纪90年代,科研工作者就开始利用磁流体处理工业废水,经过几十年的发展已经取得了许多成果。刘峰等[21]利用磁流体吸附废水中的Cr,经过研究发现在最佳条件下,可以使水中的Cr低于国家标准。胡君等[22]利用化学共沉淀法制备了磁流体,然后用添加剂聚乙二醇对其包裹,当p H=11、聚乙二醇用量为2.75 g时,可以使印染废水的色度和COD去除率达到95%和79%。赵静等[23]在处理印染废水时使用的磁流体是通过醇-水共热法制备的,研究发现当表面活性剂用量是亚铁量的0.16倍时,p H为11时COD降低最多,处理效果最好。

3 磁种絮凝技术的发展趋势

近年来,磁种絮凝技术对工业水处理的研究已取得突出结果,且部分已运用到工业生产的污水处理,其对污水的浊度、有机物及金属离子有较好的去除效果,故今后可能发展的趋势有:

(1)随着磁种絮凝技术的不断突破发展,磁种絮凝技术与其他技术的联合使用处理废水将是其必然发展趋势,会对水处理的工业发展起到高效、高能推进的作用。

(2)在工业及生活应用中,养殖废水的“三高”污染及粉煤灰对环境的污染已日益严重,鉴于磁种絮凝技术的众多优点,扩大其对排量大、污染重的养殖废水的处理及对煤泥水的处理将具有较好的可行性和经济效益,也是磁种絮凝技术发展的必然趋势。

(3)虽然磁种絮凝技术已开始在一些工业生产中得到应用,对其作用机理有了一定的探讨,但对其作用机理的解释仍不够完善,不够系统,大多数都是在特定的实验条件下完成的。所以,在动态、非特定条件下,对机理的探讨将是以后研究的重点所在。

(4)在磁种絮凝技术的发展过程中,高效磁种的研究具有很大的发展空间,易吸附,易再生的磁种将会大大增强磁分离技术的适应能力;磁种絮凝技术在水处理过程中添加不同的药剂会具有不同的加药制度,故加强此方面的研究具有一定的意义。

4 结论

(1)磁种絮凝技术是一项先进的水处理技术,此技术结合了絮凝剂和凝聚剂的使用,会加快污水的沉降速度,提高污水处理的效率,同时,其处理方法简单易行、处理效果明显且成本相对较低。因此,磁种絮凝技术的应用将越来越广泛,必将在我国水处理领域发挥极大的作用。

(2)磁种絮凝技术在水处理中磁种的选择至关重要。在选取时既要考虑磁种的成本、来源和对水处理的效果,同时也要考虑磁种的配制和研发,另外,研制具有选择性吸附的磁种会使某些含有多组分复杂混合物的污水净化成为可能。

篇4：膜处理技术在水处理中的应用

摘要：在社会工业不断发展的同时，我国的水污染现象也是日益严重，特别是人们越来越关注到饮用水的水质问题。

关键词：膜处理；给水；废水；水质指标

前言：膜处理主要是在某种推动力的作用下，利用特定膜的透过性分离水中的离子、分子、杂质的新技术。膜工艺主要应用于水的除盐、物料分离以及一些特殊领域。下面主要对水处理中的膜处理技术应用进行简要的分析探讨。

一、膜技术的概述

过去膜处理技术在净水处理领域主要应用于工业上纯水、超纯水的制取，膜技术能够解决传统工艺中很难处理的问题，但是随着膜工艺的发展，凭着膜工艺的低成本、运行管理也比较简单的优势，已逐步被运用到生活饮用水的领域，尤其是在国外已建成了很大规模的生活饮用水处理系统。膜技术指的主要是将选择性的多孔薄膜作为分离的介质，让分离出的溶液依靠某种推力穿过膜，低分子的溶质通过膜，而截留大分子的溶质，以此分离出溶液里分子量不相同的物质，进而实现分离、纯化、浓缩的目标。当前，膜技术被大家公认为是最具发展潜力的科学技术之一。近年以来，相关的膜电势、扩散定理、膜渗析以及渗透压原理等理论的研究与分析为膜技术的发展奠定了非常坚实的基础，而科学技术的迅速发展更是促进了膜技术的实际应用。随着膜技术的日渐成熟，其应用范围也更为广泛，生物、环境、化工、生物、食品等许多行业都有膜技术的运用。

二、膜技术的分类

1、反渗透膜技术：反渗透过程，顾名思义就是指渗透过程的反过程，其推动力是压力差，也就是经过在待分离液一旁加入高于渗透压的压力，以便使原液里的溶剂被挤压到半透膜的另外一侧。该项技术的主要特点包括膜选择性高、操作简便、不污染、易维修、结构紧凑、无相变、能耗低等。

2、微滤膜技术：微滤膜将静压差作为推动力，通过筛网状的过滤介质膜进行筛分、分离。微滤膜是一种多孔的、表面均匀的薄膜，其特点包括过滤的精度高、过滤的速度快、膜孔径均一、吸附量少、无介质脱落等等，广泛地应用于去除细菌或微粒、食品及制药行业中进行除菌与净化、去除半导体行业中超纯水支配过程的颗粒、生物技术发酵液中制品的浓缩和分离等。

3、超滤膜技术：这是一种将压差作为驱动力，通过超滤膜高精度的截留性能分离固液或者对不同分子量的物质进行分级的膜技术。其主要的技术特点包括：可以同时对大分子或者胶体物质进行浓缩与分离。此项技术同反渗透相比较，其具有能耗低、操作压力低、设备投资与运行费用低、无相变、膜选择性高等优点，因此该技术广泛应用于生物技术、工业废水处理、食品、医药以及超纯水制备等各个领域。

4、渗透蒸发膜技术：渗透蒸发，是一种由压力驱动进行膜分离的过程，它主要利用液体内两种组分在膜里的扩散系数和溶解度间的差别，经过渗透和蒸发，实现分离的过程，该技术的设备投资与运行费用是相对较低的。虽然近年对渗透蒸发技术的研发进展较快，但其单独应用的经济性并不高。

三、膜技术处理的特点分析

膜技术的特点是能提供稳定可靠的水质，占地少、运行操作完全自动化。在以压力为推动力的膜分离技术中，RO（逆渗透或者反渗透）运行压力高，能耗大，而且由于RO膜良好的截留性能，能将大多数无机离子（包括对人体有益的离子）从水中去除，长期应用这种水会影响人体健康，因此不宜作为饮用水厂的处理工艺。NF膜（纳滤膜）对总盐类的去除率在50%～70%左右，对二价离子如钙、镁的去除率特别高，在净水处理中适用于硬度和有机物高且浊度低的原水（进水要求几乎不含浊度），故仅适用于地下水处理。如用于地面水处理，则必须要有常规处理甚至UF-IIMF（超滤膜）作为预处理。UF和MF运行压力低，不仅适于处理地下水，也适于处理地面水。由于膜技术是一种绝对的物理过滤作用，因此可根据原水水质和被处理后的水质指标，将其广泛地应用于各种原水的处理。

（1）有机物含量低的地下水或地表水的澄清和消毒

（2）去除低浊度水中的有机物。

（3）轻微浊度水的色度去除。

（4）水的软化。

（5）严重有机污染水的去除。

根据原水中有机物的含量，可选择不同的膜，并根据需要在处理程序上做合理的组合。通过大量的实例可以看出膜技术适应各种水源的处理。对于常规工艺难以处理或处理效果不够满意的水源，用膜处理可以达到人们预想的水质效果。膜技术在净水处理中具有广阔的应用前景。就目前情况而言，膜处理工艺比较适合于小型水厂。调查显示当处理水量小于20000m3/d时，膜处理费用低于传统处理工艺[1]。

四、膜处理工艺系统的流程

五、膜技术在水处理中的应用

1、在给水处理方面的应用

在法国、美国等西方发达国家中，已经有越来越多的人在饮用运用膜技术所生产的饮用水了。尤其是对于淡水资源较为匮乏的地区，将处理后的污水、海水或者苦碱水作为直接性或間接性的饮用水源，已经成为有效拓展水资源供应量的重要方法之一，比如：巴黎于1993年在郊区就建成一个纳滤净水厂，使用经传统处理的地表水来出产饮用水，这些地表水由三级纳滤处理系统进行加工，能够有效地去除内含的杀虫剂与THAs前体[2]。而对于使用污水生产高质量饮用水的膜净水处理技术来说，当属美国丹佛市的膜技术水处理厂的成效最佳，该系统的反渗透装置具有去除有机污染物与总溶解性固体的重要作用。

2、在废水处理方面的应用

膜技术的研究与应用几乎能够涉及废水处理的每个领域，主要包括造纸、化工、食品或机械加工等领域的废水处理中。当前，随着污染的加剧与水资源的匮乏，公众对于水资源的再利用与深度处理的呼声不断增高，如何最有效地回收与利用现存的水资源已经成为我们需要重视的焦点问题，而废水作为一种水资源也日益受到公众的认可。同时，膜技术在处理废水方面的发展也要不断走向综合化、全面化，不断研发新型的膜技术过程，比如：渗透汽化、仿生膜以及生物膜等。以上这些工作不仅能够有效地回收与利用水资源，更能推进废水处理的不断实现深度化，具有非常重要的社会效益、环境效益以及经济效益。

3、在特殊领域水处理方面的应用

运用膜技术方法处理放射性废水，该项研究最终开始于20世纪的60年代初，其最先采用的是电渗析技术，现在又开发出了超滤与反渗透等新技术，这些技术在国内外许多工程中都有运用[3]。另外，膜技术方法在处理垃圾填埋的渗滤液、含锌废水等特殊地废水处理领域中也获得了有效地应用。

结束语

在社会经济不断发展的同时，人们对水资源的需求量也日益增大，对水质的要求也是越来越高。然而，在水资源日益匮乏的现在，将膜技术应用于水处理中就显得更为重要，以促使适应社会经济发展及人们的需求。

参考文献：

[1]张安辉；游海平；超滤膜技术在水处理领域中的应用及前景[J]；化工进展；2010（2）

[2]赵文蓓；赵文蕾；膜分离技术在水处理中的应用与发展[J]；黑龙江水利科技；2011（6）

篇5：陶瓷膜在水处理中的应用

陶瓷膜在水处理中的应用

本文介绍了陶瓷膜的过滤原理,在水处理中的应用,以及陶瓷膜的.发展前景及问题.

作者：娄雅琢作者单位：承德县环境保护局,067400刊名：城市建设英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年，卷(期)：“”(21)分类号：关键词：陶瓷膜水处理

篇6：膜技术在水处理中的应用

膜技术在水处理中的应用

1.引言膜技术在油田采出水处理中有着广泛的.应用.采出水的处置根据油田生产、环境要求等因素可以有多种方式,比较典型的处置方式有回注、进热采锅炉和外排.不论采取何种方式,在合适的情况下都会涉及到膜处理技术.

作者：赵艳作者单位：辽河石油勘探局供水公司刊名：油气田地面工程 ISTIC PKU英文刊名：OIL-GASFIELD SURFACE ENGINEERING年，卷(期)：24(7)分类号：X7关键词：

篇7：二氧化氯在水处理中的应用

二氧化氯在水处理中的应用

通过二氧化氟作用机理及清毒特点,分析水处理工程中二氧化氯的.实际消毒效果和运行成本.

作者：张辉作者单位：广州凯洲自来水有限公司刊名：中国科技信息英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(23)分类号：X7关键词：二氧化氮二氧化氯发生器清毒

篇8：絮凝法在水处理的应用

一、无机复合絮凝剂

无机型复合絮凝剂主要是在传统的聚合铝盐铁盐及聚硅酸的基础上添加或者引入Ca2+、Mg2+、Zn2+及SO42-、Cl-、PO43-等离子的一种或几种构成复合型无机高分子絮凝剂。这类絮凝剂能提供大量的多羟基络合离子, 能够强烈吸附污物胶体微粒, 通过粘附架桥交联作用, 从而促进胶体凝聚, 同时还发生物理化学变化, 中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷, 降低了ζ电位, 使胶体离子由原来的相斥变成了相吸, 促使胶体微粒相互碰撞从而形成絮状混凝沉淀, 有较好的絮凝效果。其中研究较多的是铝盐和铁盐复合型絮凝剂及聚硅酸金属盐类复合型絮凝剂。

二、无机-有机复合型絮凝剂

无机混凝剂对含各种复杂成分的水处理适应性强, 可有效地去除细微悬浮颗粒, 但生成的絮体小且比较松散, 单独使用投药量大, 处理费用高;而有机高分子类混凝剂, 具有用量少, 絮凝速度快, 受共存盐类、介质pH值及环境温度影响较小, 生成污泥量少的优点, 且有机絮凝剂高分子可带-COO-、-NH-、-SO3-、-OH等亲水基团, 可具链状、环状结构, 利于污染物进入絮体, 脱色性好。所以, 将无机高分子与有机高分子混凝剂复配使用将会有较好的处理效果。按其中有机絮凝剂的类型可分为人工合成有机高分子絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂。

(一) 铝盐, 铁盐-人工合成有机高分子絮凝剂复合型。

这类絮凝剂中应用最多的有机高分子絮凝剂是聚丙烯酰胺 (PAM) 及其衍生物。聚丙烯酰胺能溶于水且无腐蚀性, 相对分子量从几十万到一千万以上, 它主要通过氢键结合、静电结合、范德华力等作用对胶体有较强的吸附结合力及吸附架桥作用产生絮凝效果, 具有投加量少, 絮体粗大, 受水质影响小等诸多优点。杨鹜远等制备了Al2 (SO4) 3-CPAM复合絮凝剂并应用于造纸脱墨废水中, 处理后的脱墨废水的悬浮物含量, COD和浊度分别降低80%, 75%和95%以上。姚淑华等采用淀粉-丙烯酰胺接枝物 (GCAS) 和聚硅酸硫酸铝 (PASS) 复合混凝剂处理制浆造纸废水, 也取得良好效果, 同时避免了二次污染的问题。但另一方面, 聚丙烯酰胺的单体AM本身有毒, 会或多或少地残留在聚合物内, 影响到PAM在水处理中的安全性, 在与铝盐配合使用时, 铝盐的毒性也无法避免, 因此限制了此类絮凝剂的应用范围。

(二) 铝盐, 铁盐-天然有机高分子絮凝剂复合型。

天然高分子絮凝剂来源广泛, 价格便宜, 无毒可生化降解, 选择性强, 因此通过控制反应条件, 将铝盐、铁盐与天然有机高分子絮凝剂进行均匀共聚合成新型稳定复合型絮凝剂, 从而提高其絮凝性能并拓宽应用领域有着广阔的前景。李丽等利用天然生物制品壳聚糖 (CTS) 和无机高聚物聚合硫酸铁 (PFS) 为主要原料合成了CTS-PFS, 并证明CTS-PFS对天然水和自配水两种水样都显示了比单一组分更强的絮凝效果, 特别适用于那些既有带电胶体又有不带电微粒的多来源混合型污水的净化处理。张凯松等以无机铝盐和天然高分子玉米淀粉为原料合成一种生态安全型复合高效絮凝剂HECES, 在处理模拟废水时, 3.0mg·L-1的HECES相当于4.5mg·L-1PAC和1.0mg·L-1PAM复合投加效果, 对生活污水和市政污水的最佳投加量是PAC用量的50%和40%, 浊度去除率高达95%和99%, 且在处理高浓度废水时效果更佳。

三、有机复合型絮凝剂

有机复合型絮凝剂主要是由以下两类:

(一) 二甲基二烯丙基氯化铵 (DMDAAC) 聚合物类。

这类絮凝剂通过分子间的共聚产生一类阳离子型高分子量絮凝剂, 充分发挥其架桥网捕和电中和作用。国内外在这类絮凝剂的合成制备和应用方面都有相关研究。赵华章等采用水溶液自由基聚合方式, 引发DMDAAC和丙烯酰胺 (AM) 聚合, 得到了阳离子型高分子絮凝剂P (DMDAAC-AM) 。其中P (DMDAAC-AM) 的特性黏度可达9.26dL/g。而以DMDAAC摩尔百分数为50%~97%的P (DMDAAC-AM) 处理煤矿泥浆, 用量少, 沉降快, 处理效果超过单独使用PDMDAAC或PAM。另外一种常用共聚物是DMDAAC和乙烯基三甲氧基硅烷 (VTMS) 形成的高分子化物。这种共聚物主要用于造纸废水中的黑色色素的处理;食品加工工业废水中的脂肪、纤维及其它固体废物的去除;含油废水中废油的去除。

(二) 天然高分子絮凝剂的接枝、改性。

天然高分子絮凝剂包括淀粉, 纤维素, 含胶物质, 多糖素和蛋白质等的衍生物, 具有安全无毒, 易生物降解, 原料来源广泛等优点, 因此备受国内外关注。我国在这方面的研究发展也较快, 对淀粉, 壳聚糖等的接枝改性都有相关研究。马希晨等以淀粉接枝聚丙烯酰胺 (St-gPAM) 经胺甲基化, 磺化和季胺化反应制得强阳离子型两性絮凝剂。唐星华等采用反相乳液聚合法, 用壳聚糖为基材, 液体石蜡为油相, 以硝酸铈铵水溶液为引发剂, 合成壳聚糖 (CTS) -甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 (DMC) -丙烯酰胺 (AM) 强阳离子型天然高分子絮凝剂。蒋文新等以稻壳为母体, 以阳离子醚化剂为改性剂, 合成阳离子型絮凝剂RHNF并对其性能和应用进行研究, 通过正交实验选择的最佳制备条件为反应时间4h, 反应温度50℃, 稻壳:醚化剂=5:1。采用该絮凝剂对生活废水+脱墨废水进行絮凝效果考察, 其透光率分别为90.5%, 99.5%, 浊度去除率分别为97.98%, 98.93%。

四、生物复合型絮凝剂

生物絮凝剂是一类由微生物产生的可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝聚、沉淀的特殊高分子代谢产物。该类絮凝剂是利用生物技术, 通过微生物发酵、分离提取而得到的具有生物降解性和安全性的新型、高效、廉价、无毒、无二次污染的水处理剂, 是典型的环境友好型功能材料, 可广泛应用于给水和废水处理领域。复合生物絮凝剂具有用量少、高效、无毒、絮凝效果好等特点, 对一些工业废水、河水、泥浆废水等具有良好的絮凝效果, 开发应用前景广阔。其概念由哈尔滨工业大学马放教授提出, 他以稻草、秸秆等廉价的生物质材料作为底物, 利用纤维素降解菌群和絮凝菌群, 进行两段式发酵后分离提取而获得的。马放等人通过初筛、复筛和双株混合培养后, 得到了絮凝效果高达93.1%的F 2和F 6组合的复合型生物絮凝剂产生菌, 并生产出了复合型生物絮凝剂HITM02。经实验, 这种絮凝剂安全无毒, 可广泛应用于给水处理、废水处理、食品工业和发酵工业等领域。在处理松花江源水和强酸性废水过程中, 证明复合型生物絮凝剂对两种水样都有很好的絮凝效果, 且受温度影响小。另外, 他还利用:蒽酮反应、考马斯亮蓝、紫外扫描等方法和测试手段测得絮凝剂CBF的主要成分为多糖类物质, 凝胶色谱柱测得其分子量为105-106, 而其对高岭土模拟废水的絮凝机理是絮凝剂与高岭土等无机颗粒之间以离子键形式结合, 之后通过架桥作用沉淀。

五、发展与展望

絮凝剂品种繁多, 从低分子到高分子、从无机到有机、从单一型到复合型, 逐步形成系列化和多样化的产品是其发展走向。以高效率、低价位、高生态安全、低健康风险为特点的新型絮凝剂正成为水处理领域研究和开发的热点。因此复合型絮凝剂以其高效廉价的优势将会迅速发展, 而天然高分子絮凝剂由于无毒、价格低廉、来源广泛、对某些废水有独到的处理效果已被环境界所重视;微生物絮凝剂是环境友好型絮凝剂, 具有高效、无毒、可消除二次污染等独特的优点, 必将成为今后研究发展的重点。

摘要：本文分类叙述了复合型絮凝剂以及在水处理中的应用效果。同时, 着重介绍了我国复合型絮凝剂的开发, 研制和应用现状以及对今后复合型絮凝剂的发展做出了展望。

关键词：复合型絮凝剂,水处理,研究进展

参考文献

[1]杨鹜远, 钱锦文等.Al2 (SO4) 3-CPAM复合絮凝剂在造纸脱墨废水中的应用[J].水处理技术, 2003, 29 (2) ;

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篇9：纳滤技术在水处理领域的应用研究

关键词纳滤；分离特点；水处理；应用

中图分类号TQ文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0153-01

膜分离技术是近年来发展迅速，应用广泛的高新技术。与传统的分离技术相比，具有分离效率高、无相变、无化学反应、体积小、能耗低和操作方便等优点。纳滤作为膜分离技术中的一种，是介于超滤和反渗透之间的孔径接近于1 nm的新型压力驱动膜技术，它既能截留透过超滤膜的小分子有机物和多价盐离子，又能透析被反渗透所截留的无机盐。基于它自身独特的性能使其在水处理领域具有其它膜技术无法替代的地位，因此纳滤成为目前国内外膜分离领域研究的热点之一。

1纳滤技术的特点

纳滤膜在应用过程中的主要特点是：1）截留相对分子质量（MWCO）在200-1000之间，适宜于分离相对分子质量在200以上，大小约为1nm的溶解组分；2）具有离子选择性。可实现不同价态离子的分离，故有时纳滤也被称为“选择性反渗透”（Selective RO）。3）操作壓力低，一般在0.3-1.0MPa之间。4）在处理过程中不需添加化学试剂，也不引起二次污染；5）可分离回收有用物质，实现工业废水的资源化和回用，进一步降低处理成本。

2纳滤技术的应用

2.1废水处理领域

2.1.1造纸废水

造纸废水主要来之造纸过程中纸浆的大量冲洗，采用纳滤膜替代传统的吸收和电化学处理法能更有效地去除深色木质素和纸浆漂白过程中产生的氯化木质素。Nuortila - Jokinen等在实验室，用平板纳滤膜NF45处理经浮选和过滤预处理后的造纸废水。处理效果见表1，从处理效果可看，纳滤应用于造纸废水回用是完全可行的。

2.1.2垃圾渗滤液

垃圾渗滤液的处理一直是世界性难题。目前，主要采用为厌氧好氧等生物处理法，但中后期渗滤液中含有很高浓度的溶解有机质，导致生化法出水难以达标排放。与生化法相比，膜分离技术受原水水质的变化影响小，在这种难降解废水的处理中具有明显的优势。张亚军等介绍了纳滤膜技术在柳州垃圾填埋场渗沥液处理工程中的应用，纳滤系统经过两年的稳定运行表明，垃圾渗沥液经过生化处理后，再经过纳滤处理， 85％-90％的透过液达标排放，仅10％-15％的浓缩污液和泥浆返回垃圾池，这项工艺较好地解决了垃圾填埋场渗沥液的二次污染问题。

2.1.3纺织印染废水

印染废水是较难处理的工业废水之一。不过随着膜分离技术的发展，纳滤已在纺织印染工业中得到了成功的运用。目前已经有大量的工程应用表明，直接应用纳滤工艺不但可以进行染料的提纯，而且纳滤出水可循环使用，完全可以实现废水的回收利用。

2.2饮用水的生产领域

2.2.1地下水软化

采用纳滤软化地下水具有无污泥、不需再生、能除去水中大部分悬浮物及有机物、操作简便等诸多特点，因此在发达国家已经非常普遍。张显球等采用NF90 和NF270两种纳滤膜对南京某自来水进行软化处理，结果表明在较宽的操作压力（0.4-1.2MPa）和温度（15-30℃）范围内，两种膜的产水总硬度分别在0.5mmol/L及0.01mmol/L以下。

2.2.2饮用水净化

纳滤能有效截留二价离子，较完全的去除病原体、水中加氯消毒副产物三卤甲烷中间体、痕量的除草剂、杀虫剂残余物、重金属、天然有机物等，适用于饮用水的深度处理。

2.2.3海水淡化

目前，海水淡化已经成为解决我国沿海地区和世界上许多国家水资源短缺的重要手段之一，随着膜技术的不断发展，纳滤在海水软化方面的优势愈来愈得到人们的关注。苏保卫等采用NF作为海水淡化的预处理工艺。试验结果表明，该法可以大幅度降低进料水的硬度、浊度和TDS含量，解决传统海水淡化过程中存在的结垢污染等许多问题。

2.3生化医疗领域

2.3.1生化工程

将纳滤膜技术应用于生化工程，可以将相对分子质量低的物质（如类固醇、维生素、抗生素和氨基酸等）从其他反应物中分离出来，进行澄清和精制，李洁妹等采用超滤+纳滤双膜技术对林可霉素发酵液进行提纯和浓缩，通过对不同材料的纳滤膜的筛选结果表明，NF-20在膜通量和林可霉素回收率、杂质去除等方面优于其它的膜，为最佳选择。

2.3.2医药工业

纳滤膜分离效率高、节能、不破坏产品结构等特点使其在医药产品的生产中也得到了广泛的应用。Yamaguchi等进行了纳滤除去血浆制造中所产生的传染性有毒物（HPVB19）的试验，结果表明中空纤维膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒，纳滤膜可完全过滤掉其中的HPVB19病毒。

2.4食品工业、饮料行业

在食品工业和饮料行业中，纳滤主要用来对加工过程中的料液进行浓缩、脱盐、调味、脱色和去除杂质。

2.4.1低聚糖的处理

低聚糖与蔗糖的分子量相差很小，分离很困难。通常采用高效液相色谱法分离，但此法处理量小，耗资大。采用纳滤膜技术来处理可以达到高效液相分离法同样的效果，并大大降低操作成本。李炜怡等对低聚糖进行纳滤提纯实验，结果证明纳滤对低聚糖体系具有很好的分离效果，提纯过程中可得到纯度在90％以上的低聚糖产品。

2.4.2果汁的高浓度浓缩

果汁浓缩传统上使用蒸馏法或冷冻法浓缩，但这些方法会造成果汁风味和芳香成分的散失。相比之下，纳滤膜浓缩技术可在常温下操作，且没有相变，适用于热敏性物质的处理，因此在果汁浓缩方面得到了广泛的应用。有学者报道了利用不同的纳滤膜浓缩苹果汁和梨汁的研究，通过实验过程中果汁通量的观察，表明纳滤膜用于果汁浓缩是可行的。

3结束语

废水资源再生利用是实现水资源可持续发展的重要战略之一，而纳滤由于其独特的分离性能使其在水处理领域得到日益广泛的应用。但纳滤还需要很多方面需要优化改进，如在实际运行过程中如何更好的控制膜的污染问题，以保持膜分离性能和通量的稳定性，这需要人们对膜自身的传质机理进一步的深入探究，以开发出新的高通量、耐溶剂、耐酸碱、耐氯和抗污染性强的膜材料；此外膜的成本问题也是阻碍纳滤膜技术进一步推广应用的制约因素，因此，低成本高性能的膜生产必定是以后发展的趋势；最后，开发研制新的膜清洗技术及膜清洗剂以延长膜使用寿命也是亟待解决的问题。随着膜科学技术的不断进步，相信纳滤膜技术目前面对的问题都会逐一解决，那时候它在水处理领域的应用前景必将更加广阔。

参考文献

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[5]李洁妹,周培艳,王亚卿,等.应用膜分离技术改进林可霉素提炼工艺[J].化工学报,2005,56(4):738.

作者简介

曹晓兵（1986—），男，中国矿业大学硕士研究生，研究方向：水污染控制工程。

篇10：絮凝法在水处理的应用

简要介绍了CFD技术的.基本数值方法和几种著名的商业软件的特征,并例述了在水处理设备研究中的应用,指出CFD技术作为一种强有力的科研手段,应引起广大水处理研究工作者的足够重视.

作者：赵秉文姜坪陈晓春 ZHAO Bing-wen JIANG Ping CHEN Xiao-chun 作者单位：赵秉文,姜坪,ZHAO Bing-wen,JIANG Ping(浙江理工大学建筑工程学院,杭州,310018)

陈晓春,CHEN Xiao-chun(清华大学建筑学院,北京,100084)

篇11：絮凝法在水处理的应用

摘要：介绍了自动连续砂过滤工艺，并与常规水处理工艺进行比较，具有明显优于常规水处理工艺的特点。自动连续砂过滤工艺在饮用水处理、工业工艺用水处理、市政污水深度处理和工业污水处理中应用的工程实例，进一步验证了这种工艺的成熟可靠性，值得在国内推广。

关键词：水处理工艺;连续砂过滤工艺;应用

1连续自动砂滤装置简介

连续自动砂滤器是一种独特的含油污水处理设备，功能全面而且可靠，连续自动砂滤器没有运转的零部件，减少了大量的维护费用。

连续自动砂滤器主要用于油田含油污水处理站及市政的供水水厂和污水处理厂等。连续自动砂滤器是一种连续工作的过滤器，在反冲洗和过滤工作同时进行，不需要停产反洗。在原水从下往上运动的时候，净水通过石英砂滤床从下向上过滤而自然流出。同时，随着过滤过程的进行，被污染的石英砂滤料在洗砂器中得到清洗，悬浮物、油与洗砂污水一起被排放出去。

2连续自动砂滤器工作原理

2.1过滤过程

污水通过进水管进入过滤器内，由辐射式进水装置均匀分布进入滤床，污水穿过石英砂层向上运动，滤出水通过溢流口自然流出。

2.2反冲洗过程

空气提升装置把被污染的石英砂滤料从过滤器的底部提升到洗砂器的上部，然后，被污染的石英砂滤料穿过洗炭器落下来，在洗砂器中与从下向上流动的滤出水及空气交替运行、摩擦，这样，被污染的石英砂滤料就得到了清洗。清洗后的`石英砂落回到过滤器滤床的表面上，然后，再次参与过滤过程，这样，就保证了石英砂滤床永远是最清洁的。洗砂污水通过排污口被排放出去。

2.3连续自动砂滤装置的组成

连续自动砂滤装置主要由连续自动砂滤器、供气系统及自动化控制系统。

①控制系统说明。连续自动砂滤装置采用PLC控制系统，确保连续自动砂滤器及供气系统的稳定运行，它能对供气系统及连续自动砂滤器运行过程中的数据进行采集，反馈到电算机进行在线监测，实现集中检测和现场控制的目的。根据工艺要求，在连续自动砂滤器及供气系统上实现稳量、稳压及设备故障反馈警报的功能。

每台连续自动砂滤器进、出口及排污口均设有流量计，进行实时在线监测，并且通过入口流量计对入口调节阀进行调整，保证连续自动砂滤器的处理水量稳定及排污量的控制;每台连续自动砂滤器都配有就地操作箱，操作箱内配有六个气体流量计，分别对三个气浮装置及三个提砂装置进行手动调节控制。

②供气系统说明。供气系统主要由空气压缩机、气体干燥器及集气罐组成，供气系统主要是提供连续自动砂滤器气浮装置及提砂装置的气源，为保证连续自动砂滤器的气压稳定，在供气系统的末端设置一台气体流量计及调节阀，通过空气调节阀与压力传感器的连锁来保证供气系统终端的出口压力，保证连续稳定的气压供给连续自动砂滤器的气浮装置及提砂装置;并且两台空气压缩机的工作时间也由PLC来控制，在一台空气压缩机工作一定时间后，进行自动切换，让另一台空气压缩机继续工作，保证空气压缩机的使用寿命及稳定的工作状态。

空气干燥器主要是为使供气系统保持气体干燥的状态，在冬季运行时，不会因为空气中水份的影响使连续自动砂滤装置受到影响;空气干燥器设有旁通管线，在夏季运行时，即使空气中水份较大也不会影响到连续自动砂滤器的正常运行。 2.4自动连续砂过滤工艺的应用

①地表水处理。地表水通常作为饮用水和工业工艺用水的水源.絮凝剂和原水在进水管上的管道混合器中进行充分混合,絮凝和分离过程在连续砂过滤滤床中完成,出水浊度由在线浊度仪测量,絮凝剂的投加量和进水水量成比例，并且根据进水水质决定是否需要进行pH值的调节。

②饮用水处理。在饮用水处理中，通常情况下连续砂过滤器可保证如下出水水质：色度：<5mg/LPt;浊度：<0.3NTU;CODMn<2.5mg/L;AI：<0.1mg/L。根据某自来水厂的测试结果,在进水悬浮物含量为200mg/L的情况下，连续砂过滤器可以保证浊度小于1.0NTU的稳定的出水水质。

③工业工艺用水处理。用地表水作为水源处理的工业工艺用水的出水水质与饮用水的水质接近，通常可保证以下出水水质：色度：<5mg/LPt;CODMn：2-3.5mg/L;浊度：<0.2-0.5NTU;国外许多造纸厂采用活性砂过滤工艺处理原水。以下是某造纸厂连续砂过滤器的运行数据：原水水质：CODMn;8-10mg/L;色度:15-35mg/LPt过滤面积：100平方米处理水量：1800立方米/小时出水水质：CODMn<3mg/L;色度：<5mg/LPt;AI;<0.1mg/L。

④污水处理。

a.市政污水深度处理。为了节约水资源，市政污水二级处理后的出水需进行深度处理用作回用水已成为政府的一项政策。目前国内常用的深度处理方法是采用常规的絮凝、沉淀和过滤三段式处理工艺，进一步去除二沉池出水中的悬浮物和磷。国外多采用连续砂过滤工艺对污水厂二级处理出水进行深度处理，避免了常规水处理的初滤液对回用水系统的影响，在悬浮物浓度高达100mg/L的情况下,仍然能够满足回用水的水质要求。

b.工业污水。工业废水通常需要首先进行预沉和pH值的调节,投加絮凝剂后进入连续砂过滤器。国外大型的钢铁厂循环冷却水通常用连续砂过滤器来处理，可以去除铁渣和油脂。瑞典某轧钢厂的含钢渣和油的冷却水经连续砂过滤器处理完后循环回用，其处理效果如下：待过滤的冷却水水质:悬浮物：30-200mg/L;油：5-15mg/L;温度：25-30℃;流量：1120m3/h;过滤面积：100m2。连续砂过滤出水水质：悬浮物：<10mg/L;油：<2mg/L。

3结论