铝盐和铁盐对腐殖酸混凝特性的比较_万俊力
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铁盐和铝盐对活性污泥中微生物的毒性研究进展作者:刘弯弯路达梁淑轩来源:《科技风》2017年第08期摘要:人们进行了大量关于絮凝剂毒性效应的研究,本文总结了铁盐和铝盐絮凝剂对活性污泥中的微生物所产生的毒性影响,整体来看:铁盐和铝盐对污水中的微生物有抑制、促进和低浓度促进高浓度抑制三种不同的影响。
建议寻找一种最理想的方法来评价絮凝剂对污水处理系统微生物的影响;着力研发无毒的絮凝剂,逐步取代有副作用的絮凝剂;选择絮凝剂时应全方面考虑,提高效率降低毒性。
关键词:铁盐絮凝剂;铝盐絮凝剂;微生物;毒性絮凝过程作为众多水处理工艺流程中不可缺少的前置关键环节,且由于它具有经济、简便等优点,也是国内外水处理领域最常用的方法[ 1 ]。
在污水处理中使用的絮凝剂种类繁多用量大,在对污水处理效果起到积极作用的情况下,残留在水中和污泥中的絮凝剂及其副产物也不可避免的给环境和生物带来潜在风险。
这些絮凝剂残留在水中的成分对活性污泥中的微生物的毒性问题也越来越引起人们的关注。
有关铝盐絮凝剂和高分子絮凝剂单体的毒性已有较多报道[ 2-3 ]。
铁盐絮凝剂相对于铝盐絮凝剂,残留量小、生态毒性小,而关于这些铁盐絮凝剂的生态影响数据目前还鲜有报道[ 4 ]。
为了更清楚的了解絮凝剂对各方面产生的风险大小,给污水处理中絮凝剂的使用提供更为科学安全的使用指南,国内外许多学者已经以不同的动植物、微生物等作为受试生物进行了多方面的研究。
下面是国内外学者对铁铝无机絮凝剂对活性污泥中的微生物毒性的研究进展。
1 铁盐对活性污泥中微生物的影响铁盐在水处理中的大量应用对活性污泥系统的影响已引起了学者们的关注。
有研究发现Fe2(SO4)3在20~60mg/L时对污泥的活性指标脱氢酶活性、比耗氧速率、胞外聚合物影响不明显,污染物的去除率随着投加量的增加而增大,在80mg/L时,污泥活性指标开始下降,100mg/L时对污泥活性的抑制率进一步增大,且污染物的去除率降低[ 5 ]。
浅谈水处理中的混凝剂的选择郑州自来水投资控股有限公司李红梅王义伟李梦露李安文摘要:本文通过对铝盐和铁盐优缺点及在水处理中混凝效果的对比分析,找出最佳的混凝剂选择以优化水处理效果,保证出厂水质安全。
关键词:铝盐铁盐混凝混凝是水处理工艺中的重要环节,混凝效果的好坏关系到工艺处理效果的评价,水处理使用的混凝剂主要有无机混凝剂和有机高分子混凝剂两大类。
无机混凝剂以硫酸铝、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸(PAS)等铝系混凝剂;以三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁(PFS)和聚合氯化铁(PFC)等铁系混凝剂为代表;有机高分子混凝剂以聚丙烯酰胺(PAM)、聚硅酸铝铁混凝剂(PAFS)、聚合氯化铝铁(PAFC)等混凝剂为代表,下面就铝盐与铁盐混凝剂的特点展开探讨。
1.铝盐混凝剂铝盐的混凝机理主要是其水解过程的中间产物能与水中不同阴离子和负电溶胶形成聚合体,即产生聚合混凝作用.聚合氯化铝由于含有更多的高电荷、高聚合度形态,因而具有更强的电中和能力和强烈的吸附能力。
但是,近年来随着水处理过程中铝盐混凝剂的大量广泛使用,饮用水铝超标现象频繁出现,特别是在冬季及气温较低的北方地区尤为严重.有关文献表明居民用水的总铝含量高于水源的总铝浓度,说明混凝过程中铝盐混凝剂的残留是造成出厂水铝含量增加的主要原因[1]。
对饮用水中铝含量的限制,欧美国家认识较早,相关标准也最为严格,大部分国家的警戒线水平为0.05mg/L[2]。
而在我国现行的水质标准《生活饮用水水质标准GB 5749-2006》中,对铝含量限制为0。
20 mg/L。
资料表明铝进入人体后,通过蓄积参与生物化学反应,导致产生老年痴呆、铝性骨病、铝性贫血等中毒病症[3],根据国际老年痴呆协会中国委员会的资料,全球老年痴呆患者2400多万,其中中国患者700多万,且每年以30万新增病人的速度增加。
2.铁盐混凝剂铁盐混凝剂包括聚合氯化铁、液体聚合硫酸铁、三氯化铁、聚合磷酸类复合铁盐、聚合硅酸类复合铁盐、铝铁共聚复合混凝剂等。
铁盐和铝盐对活性污泥中微生物 的毒性研究进展刘弯弯路达梁淑轩(河北大学化学与环境科学学院河北保定071002)摘要:人们进行了大量关于絮凝剂毒性效^应的研究,本文总结了铁盐和铝盐絮凝剂对活性污泥中的微生物所产生的毒性影响,整体来看:铁&和.f e lt对拜水中的微生物有抑制、促进和低'农度促进高农度抑制三种不同的影响q建议寻找一种最理想的方法来评价絮凝刺.对污水处理系统微生物的影响;着力研发无毒的絮凝剂,逐.步取代有副作用的絮凝荆;_选择絮凝剂时应全方面考虑,提高效率降低毒性。
关键词:铁盐絮凝剂;铝盐絮凝剂;微生物;絮凝过程作为众多水处理工艺流程中不可缺少的 前置关键环m且由于它具有经济、简便等优点,也是国 内外水处理领域最常用的方法在污水处理中使用的 絮凝剂种类繁多甩量大,在对污水处理效果起到积极 作用的情况下,残留在水中和污泥中的絮凝剂及其副 产物也不可避免的给环境和生物带来潜在风险。
这些 絮凝剂残留在水中的成分对活性污泥中的微生物的毒 性问题也越来越引起人们的关注《有关铝盐絮凝剂和 高分子絮凝剂单体的毒性已有较多报道[2-3]。
铁盐絮凝 剤相对于招盐絮凝剂,残留量小、生态毒性小,而关于这 些铁盐絮凝剂的生态影响数据目前还鲜有报道[4]。
为了 更清楚的了解絮凝剂对各方面产生的风险大小,给污 水处理中絮凝剂的使用提供更为科学安全的使用指 南,国内外许多学者已经以不同的动植物、微生物等作 为受试生物进行了多方面的研究s下面是国内外莩者 对铁铝无机絮凝剂对活性污泥中的微生物毒性的研究 进展。
1铁盐对活性污泥中微生物的影响铁盐在水处理中的大量应用对活性污泥系统的影 响已弓丨起了学者们的关注有研究发现Fe,2(S04)3在20~ 60m g/L时对污泥的活性指标脱氢酶活性、比耗氧速率、胞外聚合物影响不明显,污染物的去除率随着投加量 的增加而增大,在80m g/L时,污泥活性指标开始下降,100mg/L时对污泥活性的抑制率进一步增大,且污染物 的去除率降低[51。
《强制与自发水解所得氯化聚铝絮凝剂去除水中腐殖酸的混凝性能研究》篇一一、引言随着工业化进程的加快和城市化程度的提高,水体污染问题日益严重,其中,腐殖酸作为一种常见的有机污染物,广泛存在于地表水、地下水和工业废水中。
因此,开发高效、环保的混凝剂,如氯化聚铝絮凝剂,对去除水中的腐殖酸具有重大意义。
本文就强制与自发水解所得氯化聚铝絮凝剂的混凝性能进行研究,以期为实际水处理提供理论支持。
二、材料与方法2.1 材料实验所用的氯化聚铝絮凝剂通过强制与自发水解法制备,腐殖酸购自专业化学试剂供应商。
实验用水为模拟含有腐殖酸的城市污水或工业废水。
2.2 方法采用实验室规模的混凝实验装置进行实验。
首先,将一定浓度的腐殖酸溶液与不同剂量的氯化聚铝絮凝剂混合,然后观察并记录混凝过程的变化。
通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察混凝产物的形态和结构;同时,采用紫外-可见光谱仪(UV-Vis)和高效液相色谱(HPLC)等方法测定水中腐殖酸的含量变化。
三、结果与讨论3.1 混凝性能实验结果表明,强制与自发水解所得的氯化聚铝絮凝剂在去除水中腐殖酸方面表现出良好的混凝性能。
随着絮凝剂剂量的增加,腐殖酸的去除率逐渐提高。
在适当的pH值和温度条件下,混凝效果更佳。
3.2 产物形态与结构通过SEM和AFM观察发现,混凝过程中产生的絮体具有多孔、松散的结构,有利于吸附和去除水中的腐殖酸。
此外,随着氯化聚铝絮凝剂水解程度的增加,絮体的形态和结构也发生变化,有利于提高混凝效果。
3.3 去除机理氯化聚铝絮凝剂通过电性中和、吸附架桥和网捕卷扫等作用去除水中的腐殖酸。
在适当的pH值和温度条件下,电性中和作用使得腐殖酸分子与絮凝剂之间的静电斥力减小,有利于吸附和去除。
同时,吸附架桥和网捕卷扫作用使得絮凝剂与腐殖酸分子形成较大的絮体,便于从水中去除。
四、结论本研究表明,强制与自发水解所得的氯化聚铝絮凝剂在去除水中腐殖酸方面具有较好的混凝性能。
腐殖酸-铝盐共聚络合特性与混凝机理研究1金鹏康,王晓昌西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安 (710055)E-mail:pkjin@摘要:通过荧光检测和光学在线监测技术,分析探讨了腐殖酸与铝盐的混凝特性。
实验结果表明,在弱酸性和中性条件下腐殖酸与铝盐的混凝特性有着明显的差异。
在弱酸性条件下,铝离子与腐殖酸之间的共聚络合反应占绝对优势,而且水中残余铝离子浓度一直与铝离子总投量成线性关系。
然而在pH=7的条件下,铝离子的水解反应明显占优势,直到铝离子投量超过0.1mM之后才发生与腐殖酸的结合,属于氢氧化铝沉淀物对腐殖酸分子的吸附和网扫絮凝。
关键词:腐殖酸,光学在线监测,荧光检测,共聚络合中图分类号:X703.51.引言近年来,由于水中天然有机污染负荷增加而带来的色度、嗅以及由于氯消毒而产生的THMs等饮用水安全问题,越来越得到人们的重视,因此如何从水中去除这些物质是水的深度处理的主要课题。
采用强化混凝方法去除水中天然有机物以达到控制消毒副产物的目的,是美国环境保护署(USEPA)对各种处理工艺比较后提出的最佳处理技术(BAT)之一[1]。
但是传统混凝处理的目的主要是去除以粘土类为代表的水中悬浮物,而腐殖酸类天然有机物的混凝,研究工作基本上是从20世纪80年代开始的,且主要集中在腐殖酸混凝的最佳化学条件的控制和对混凝机理的合理解释方面,还是在传统混凝理论的范畴内讨论腐殖酸与金属盐之间的凝聚过程,忽视了腐殖酸分子与无机悬浊颗粒本质上的差别。
本文考虑到腐殖酸在水体中与无机悬浊颗粒的差异,将腐殖酸与铝盐作为两种反应物来对待,在弱酸性和中性条件下(5.0和7.0)探讨了腐殖酸与铝盐混凝特性,并通过光散射颗粒分析仪(PDA)对腐殖酸与铝盐的混凝过程进行了监测,揭示了腐殖酸与铝盐的混凝机理。
2.实验与分析方法2.1原水配制原水用水从西安附近湖泊底泥中提取出来的腐殖酸配制。
将底泥通过0.1N的NaOH溶液溶解24h,取上清液于HCl溶液(调节pH <1)中沉淀,所得沉淀物即为腐殖酸[2]。
知识普及|全面解析常用化学除磷药剂的类型及作用机理!(一)随着环保要求越来越高,化学除磷应用越来越广泛,目前化学除磷目前常用的有铝盐、铁盐和钙盐三种类型的除磷剂,本文全面解析三种除磷剂的作用机理和优缺点!铝盐除磷剂原理:铝盐除磷的原理一般认为是当铝盐分散于水体时,一方面Al离子与磷酸根反应,另一方面,Al离子首先水解生成单核络合物Al(OH)2+、Al(OH)2+及AlO2ˉ等,单核络合物通过碰撞进一步缩合,进而形成一系列多核络合物Aln(OH)m(3n-m)+(n>1,m≤3n),这些铝的多核络合物往往具有较高的正电荷和比表面积,能迅速吸附水体中带负电荷的杂质,中和胶体电荷,压缩双电层及降低胶体ξ 电位,促进了胶体和悬浮物等快速脱稳、凝聚和沉淀,表现出良好的除磷效果。
药剂:常用铝盐有聚合氯化铝和硫酸铝,比较如下图;由图1和图2可以看出,尽管投加大量的药剂之后,硫酸铝有相对较好的除磷效果,但要使出水含磷量达到0.5mg/L,PAC和Al2(SO4)3的加药量分别为1.35mg/L和6mg/L,从经济性方面看,聚合氯化铝(PAC)相对更经济一些。
铁盐除磷剂原理:溶于水中后,Fe3+一方面与磷酸根生成难溶盐,一方面通过溶解和吸水可发生强烈水解,并在水解的同时发生各种聚合反应,生成具有较长线性结构的多核羟基络合物,如Fe2(OH)24+、Fe3(OH)45+、Fe5(OH)96+、Fe5(OH)87+、Fe5(OH)78+、Fe6(OH)126+、Fe7(OH)129+等。
这些含铁的羟基络合物能有效降低或消除水体中胶体的ξ 电位,通过电中和,吸附架桥及絮体的卷扫作用使胶体凝聚,再通过沉淀分离将磷去除。
药剂:目前常用铁盐有低分子无机铁盐(硫酸亚铁,氯化铁等)和高分子无机铁盐(聚合硫酸铁、聚合硫酸氯铁),比较如下图;第一个图可以看出,在絮凝剂投加量为1500 mg/L的情况下,氯化铁和聚合硫酸铁对总磷的去除率分别为92.12%和78.65%,氯化铁的作用效果最佳,聚合硫酸铁次之。