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2020.03科学技术创新与其最佳使用场所势在必行。
现如今的光催化材料主要有以下两点限制其发展和推广应用：（1）光催化剂的光转化效率较低，并且不能在理想的时间内保持稳定性；（2）光催化材料的成本一直较高，阻碍了其大规模的推广应用；（3）光催化材料在应用时，受外界动态光照环境、应用场所不稳定等多方面影响，从而导致其性能、在应用场所上的贴附度等发生变化，例如，选取适用在玻璃幕墙上的最佳光催化材料，现如今随着时代的不断发展，越来越多的高楼大厦采用玻璃作为幕墙，将建筑美学等因素有机地统一起来，建筑物随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。
但玻璃幕墙相对其他基材更显脏污，传统水清洗已无法满足其需要。
因此可以将光催化技术应用在玻璃幕墙治理上面，可以为玻璃幕墙污染治理做出贡献。
另外还可以选取适用在公路两侧隔离板上的最佳光催化材料进行研究等。
基于此，作者认为，在光催化技术被广泛应用之前，以下问题需要解决：降低光催化材料的生产成本；提高光催化剂的光转化效率以及稳定性；光催化材料与应用场所的最佳耦合关系的选取。
在此综述中，本人认为将此作为主攻方向，通过相关系统的研究，可以为中国气候条件下控制及回收温室气体，提供坚实的理论支撑体系。
参考文献[1]杨礼荣.我国典型行业非二氧化碳类温室气体减排技术及对策[M].北京：中国环境出版社,2014.[2]王芳.仿生多孔二氧化钛合成及其光催化还原二氧化碳性能研究[D].南京：南京大学,2015.[3]卫静.TiO 2基纳米材料光催化还原CO 2研究[D].天津：天津大学,2011.[4]De Richter R,Ming T,Davies P,et al.Removal of non-CO 2,greenhouse gases by large -scale atmospheric solar photocatalysis [J].Progress in Energy &Combustion Science,2017,60:68-96.[5]Richter A,Burrows J P,N 俟ss H,et al.Increase in tropospheric nitrogen dioxide over China observed from space.[J].Nature,2005,437(7055):129-132.[6]W Schiel,J.Schlaich,et al.The solar chimney:electricity from the sun[J].Edition Axel Menges,1995.[7]佚名.光催化空气净化技术[J].中国建材,2004(9):86.[8]贺晓宇.光催化水泥基复合材料研究进展[J].科技与创新,2017(15):134-136.[9]王欣欣,亓学奎,杨华,等.光催化涂层净化气态有机物能力评价系统[J].表面技术,2017,46(4):58-63.[10]姚仲鹏.空气净化原理、设计与应用[M].北京：中国科学技术出版社,2014.作者简介：黄晨茜（1992-），女，汉，河南省宁陵县，硕士，建筑节能技术。
浅谈低温低浊厚色度给水处理工艺发表时间：2018-01-15T12:22:46.120Z 来源：《知识－力量》2017年10月上作者：李新苗[导读] 给水水源水质在这段内时间为低温低浊状态。
近年来工业的发展，工业废水大量排放到地表水中。
同时北方冬季河流补充水较少，导致原水色度增加，从而形成了北方地区特有的低温低浊厚色度原水。
李新苗（西安市自来水有限公司，西安，710082）摘要：我们东北和西北等大部分高寒地区有5个月的冰封期。
给水水源水质在这段内时间为低温低浊状态。
近年来工业的发展，工业废水大量排放到地表水中。
同时北方冬季河流补充水较少，导致原水色度增加，从而形成了北方地区特有的低温低浊厚色度原水。
关键词：絮凝；低浊；低温；厚色度。
1、引言我们北方大部分地区冰封期达4～6 个月, 水质长以低温低浊为常态。
江水水温在0～2℃,水库底层水温1～4℃; 江河水浊度为4～30 NTU , 水库水浊度为4～10NTU。
低温低浊厚色度给水处理工艺为：原水→混合池→上下翻滚式隔板→反应池斜板沉淀池→出水。
该工艺在水温高于5℃，浊度相对较高的情况下运行效果较好，但是在冬季，出水不能达到浊度小于5NTU，色度小于60 度设计要求。
给水处理工程中低温低浊水处理工程一直是一个难以处理难点。
2、低温低浊厚色度水处理工艺的现状在给水处理工程中低温低浊水处理工程中一直是一个难以处理难点。
我们西北与东北大部分高寒地区的水厂通常碰到低温低浊水处理的难题，虽然进行了部分针对性措施，但是地区不同，水源水质差别较大，对给水处理工艺的要求各有不同，这些差异徒增了低温低浊水处理难度。
水源受到污染后，大大地增加低温低浊水的处理难度。
我们的水源以地表水为主。
由于我们国家经济的快速发展，使得地表水的污染日益严重。
从河流流域工业废水的来源看，污染物以造纸、化学肥料、制糖、煤炭化工等工业企业为主，其中以造纸行业对水体的污染尤为突出。
造纸废水色度厚，又含有较多木质素，北方冬季河流正处于枯水期，造纸行业大量排放污水，导致原水色度迅速增加，原水变为低温低浊厚色度原水，加大了给水处理难度。
微涡旋混凝低脉动沉淀技术处理低温低浊水我国北方地区全年有3〜5个月的冰冻期，作为主要饮用水水源的地表水在这一时期呈现低温低浊特性：水温0〜5C ;浊度一般10〜30NTU （有时降至10NTU以下）；水中胶体颗粒电位升高（约为常温时的2倍），胶体间静电斥力增大，稳定性增强；水的粘滞性增加，颗粒运动的阻力变大，碰撞困难；颗粒的布朗运动减弱，微粒惰性增强，水中胶体颗粒的粒径分布趋于均匀且小于常温时的粒径，造成直接过滤的效果差；水体中无机胶体颗粒含量减少，有机胶体颗粒含量增加，矶花絮体中有机成分较多，密度较平常期小；动力粘滞系数变大，颗粒的极限沉降速度变小，因而浊度去除率降低。
1机理研究混合和初始絮凝是给水处理的重要环节。
混合的本质是混凝剂的水解产物向水体中的扩散过程。
扩散分为宏观扩散和亚微观扩散，从而导致微观微粒的碰撞反应。
宏观扩散取决于浓度梯度和水体湍动强度，一般的混合设备均能完成宏观扩散。
微观微粒的碰撞反应取决于热力学条件和微粒的物理化学特性。
亚微观扩散是扩散阻力最大的一环，它决定了混合的效果。
对扩散系数可描述如下：K=a（£ 0 入）1/3 ?入（入＞入0）（1）K=B （入?£ 0/ U）1/2 （2）式中入涡旋尺度入涡旋特征尺度£ 能耗项U 运动粘滞系数a、B 与流态和热力学性质有关的系数由于入W入时的K值比入＞入时的K值小几个数量级，因此它的扩散阻力最大。
在实际工程中，通过造成高比例高强度的微涡旋，利用微涡旋的离心惯性效应来实现多相物系中的颗粒迁移，克服亚微观传质阻力，增加亚微观传质速率，促进亚微观传质。
在试验中，利用管式微涡混合器和串联圆管混合器来实现混合工艺•这两种混合器通过控制水流的速度和水流空间的尺度以及速度零区的范围来造成高比例高强度的微涡旋，从而充分利用微小涡旋的离心惯性效应使混凝剂的水解产物瞬间进入水体细部，使胶体颗粒脱稳，避免了局部药剂浪费或局部药剂不足的现象发生。
投加聚丙稀酰胺处理低温低浊水的应用研究摘要：虽然低温低浊水是最难处理的水质，但通过在添加聚铁的同时，采用辅助添加水溶性高分子聚合物助凝剂（聚丙烯酰胺法）在原水处理中，用有机絮凝剂PAM代替无机絮凝剂，即使不改造沉降池，净水能力也可提高20%以上。
关键词：低温低浊水水处理聚丙烯酰胺我国北方地区全年有3-5个月的冰冻期，这一时期江河水温为0-1℃，水库水下层水温为2-4℃，浊度在10-50NTU，呈现低温低浊特性。
而低温低浊水中微粒尺寸小且粒径缝补均匀，絮凝反应慢，生成的絮凝体（矾花）小而不宜沉降，导致其水质难以处理。
低温低浊水中投加铝系混凝剂不仅难以有效去除水中颗粒物而且会导致水体残余铝的含量大幅上升。
以宝钢集团八钢公司能源中心净化系统（工业用水）低温低浊水源为研究对象，研究结果可为北方地区处理低温低浊水源提供参考依据和技术指导。
1试验部分1.1原水水质1.1.1水源——头屯河头屯河发源于天山山脉中部喀拉乌成山北坡，是一条山溪性多泥砂河流，由南向北流入准噶尔盆地古尔班通古特沙漠,河流长190公里，流域面积2885平方公里。
根据1955年～1994年的水文观测，平均径流量为2.336×108m3,最大径流量为3.086×108m3最小径流量为1.620×108m3。
水源——取水方式的选择取水方式适用条件主要优点主要缺点支洞取水大库水位较高经济，水流量稳定，水浊度小易受进库水量的影响拦鱼坎取水头屯河河道来水浊度小于2000mg/L可以在水库泄水时取库前清水减小洪水期压力水流量不稳定输水距离长浊度低而含砂量大初冬期冰凌影响清水库浮船取水在主要洪水期“避浑蓄清”40万立方米的水量，约可保证八钢三天的总用水。
不经济维护管理困难大库浮船取水夏季大库水位在982.5以上洪水期可取到水库表层低浊度水，延长抵御洪水的时间不经济对大库水位要求严维护管理困难1.1.2单位时间的取水量：平均，最高，最低，波动情况2012年八钢生产取水情况：单位时间平均取水量为4522 m3/h，最高取水量约5900 m3/h，最低取水量约4100 m3/h；一般1月至4月和10月至12月期间取水量约在4100～4800 m3/h，5月份至9月份取水量约在5200～5900 m3/h。
QC成果申报材料松花江源水低温期处理方案发布人:中煤龙化(集团)哈尔滨煤化工公司供水分厂QC小组二0一二年四月一. 前言我国东北地区全年有四、五个月的时问处于寒冷季节，水体被冰层覆盖．江河水温0—1℃，浊度为5-30NTU，原水水温低，水的动力粘度系数提高，减弱了水中胶体的颗粒运动，降低了他们之间相互碰撞的机率；水中胶体的溶剂化作用增强，颗粒周围的水化膜加厚，妨碍颗粒凝聚；同时，通过混凝所形成的絮体较轻，不易下沉，难以通过沉淀从水中分离出去。
随着饮用水水质标准的提高，低温低浊江河水的处理难度又有所增加，常规的水处理工艺如果不加以改造很难满足新的水质标准要求，这就是需要采取切实可行的技术对策来解决新问题。
低温的不利因素，影响了水处理的各个处理环节。
需对投药、混凝、沉淀和过滤等处理环节进行具体分析、制定方案予以解决。
二、小组概况(一) 小组简介小组名称小组成员注册编号注册时间小组类型TQC教育活动日期出勤率100% 供水分厂QC小组7 现场攻关型80小时2011年8月至2012年4月(二)小组成员序号姓名性别年龄职务技术职称组内分工123456(三）小组活动时间表年月份 项目2011年8月～2012年4月8 9101112、1、2、 3 4 选题理由 P现状调查确定目标 原因分析及问题解决制定对策对策实施 D 效果检查 C 巩固措施A计划阶段 完成阶段三. 选题理由低温低浊水一般是指冬季水温在0~4℃,浊度低于30NTU的地表水。
由于低温低浊水具有温度低、浊度低、水的粘度大等特点，处理起来较为困难，混凝剂投药量低不起作用，投药量多处理效果也不明显，而且处理成本增加的现象。
因此低温低浊水的处理一直是水处理领域内备受关注的问题。
我们达连河镇全年有四、五个月的时间处于寒冷季节，整个水体被冰层覆盖．松花江水温0～1℃，这个时期原水浊度也很低，松花江取水头源水浊度为10～50NTU，色度为35～70mg/L（12月5日～4月5日）、PH值7.3～9.9。
应用科授采用涡漩混凝低脉动沉淀处理低温低浊水金寿峰-赵金花程自强2(1吉林燃料乙醇有限公司，吉林吉林132000；2冻北炼化吉林设计院，吉林吉林132101)1水质情况水源取至吉林地区松花江水，但受季节的变化，水的流量也经常有变化。
百年一遇的洪峰日寸最高水位标高为184．55m，在枯水期最低水位标高为176,3m，并且水质变化幅度也很大，特别在冬季，水温降到O一3℃，浊度降到10—20N TU。
这种低温低浊水处理很难达到出水水质标准。
因为水温低，凝聚与絮凝非常缓慢，形成的絮凝体体积小、轻松、不易下沉使沉淀效果很差，过滤后出水很难达到要求。
但采用涡漩混别氏J}永动沉淀方法处理后出水水质很好。
2原水水质表序号一项目。
}澍示，序导-项目一指标一1，。
PH值，643r7。
，总碱度，q4．5m g／b2p色度i2,48厦，8。
=总硬度i46．5m g／L，。
3一油庋一39．13N TU。
9一撵发酚，，<O．002m g／L．”4，S g，。
25ra g腿，，l a’水温．-0—22℃。
，弘总铁。
，0．72m gt L．-王1。
-胶傣硅一6．25m g／L、6J耗氧量。
-6。
87m gl L。
13出水水质经涡漩混矧氐脐勘沉淀方法处理后出水主要指标为下表l序号，项目一}嚣标一序导r项目一指标．k PFt值．-65_8。
、5i永温。
，l一22℃。
v2；。
色度一<15度．，＆，胶体硅一1．Om g／L“卜漕度，<l N T U，7，耗氧量r4O m g／L,如总铁．：03m g t L+,4净水场工艺流程叩K江水一摩头一职水泵房一输水管线一管道混台器一絮凝池一沉淀池一过滤一清水池一送水泵房一用户．-混合：采用撞击流微涡管式混合器。
反应：采用翼片格板反应器。
沉淀：采用小间距斜板沉淀池。
过滤：采用均质石英砂滤料的V型滤池。
在运行中反应池里形成的矾花颗粒大、数量多，并沉后水浊度达0．8N TU，这于采用先进而相互配套的设备是分不开的。
低温低浊水处理
低温低浊水处理工艺研究
1难以净化的原因
低温低浊水中的杂质，主要是以细的胶体分散体系溶于水中，而且胶体颗粒比较均匀，胶体颗粒具有很强的动力稳定性}t凝聚稳定性，并且带负电的胶体微粒数量很小。
所以，为达到电中和所需的混凝剂也少，因此形成的絮凝体细、少、轻、难于沉淀，易于穿透滤层。
由于浊度较低，胶体颗粒数目较少，颗粒相互碰撞而聚集的机会减少。
水温低，胶体颗粒的Zeta电位较高[‘」，胶体颗粒间的排斥势能较大，而且此时颗粒布朗运动动能减小，粘滞系数增大，更不利于颗粒碰撞，而使胶体颗粒脱稳困难。
水温低，胶体的溶剂化作用增强，颗粒周围水化作用突出，妨碍其絮凝。
水温低，水的粘度变大而使沉速减小，加之低温时气体的溶解度大，使形成的絮凝体密度降低，溶解气体大量吸附在絮凝体周围，也不利于其沉淀。
2国内外研究现状
2.1生物法
清华大学的胡江泳，王占生[[z]针对低温低浊污染水源，采用生物预处理的手段进行现场试验研究，结果发现以陶粒为载体的生物预处理工艺，常温能去除水中有机物COD 26.2 % , SS 60%一70 % ,氨氮80%a温度小于3℃时，COI〕去除率20%,SS去掉40 %，氨氮减少50 %。
2.2气浮技术
气浮工艺净化水质的原理是利用压力溶气水骤然减压释放大量
的微细气泡与原水加药混凝产生的絮体粘附在一起，使其整体密度小于水的密度，使带气絮体浮至水面，形成浮渣，从而实现悬浮胶体杂质的去除及水质的净化。
王毅力等[[3]采用絮凝一溶气气浮(DAF)工艺处理密云水库低温、低浊水的中试结果表明，碱化度B值越高的PAC，其电中和能力越强，而且在相同的除浊效果下絮凝剂投量也越少。
该工艺对于不同浊度的原水可达到70 % -J 85%的除浊率，且原水浊度越高，除浊率也越高。
但该工艺最大的弊端是需要增加溶气设备。
上海市政工程设计院的熊长学〔4〕将北方某水厂处理工艺进行改造，将浮沉池改为斜管沉淀池，而普通快滤池增加气浮系统，研究表明出厂水浊度可以降到0. 5 NTU，但该工艺出水水质受到气浮滤池回流比的影响较大，回流比越大.出水浊度越低.但增加了动力耗。
2. 3微絮凝直接过滤技术即原水投加混凝剂后经过混合直接进人滤池过滤，滤料成为絮凝中心。
李冬梅在低温低浊水TG10℃，浊度小于10 NTU采用常规强化处理流程的处理效果不理想，采用微絮凝一深床直接过滤工艺技术，针对过滤过程中一些参数:滤料粒径、原水浊度、原水温度、水处理剂种类、投药量等，比较各种情况下的直接过滤效果，为低温低浊水难净化的问题提供了一条有效途径。
2.4强化混凝法
1)有机高分子助凝剂法:当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加助凝剂来加强混
凝效果，其作用是改善絮体结构，使得细小而松散的絮体变得粗大而密实，其作用机理是高分子物质的吸附架桥。
常用的助凝剂有聚丙烯酞胺PAM、活化硅酸、骨胶等。
聚丙烯酞胺
2)PAM是高浊度水处理中使用最多的助凝剂，我国大多数水厂都采用PAM辅助混凝，
但其最大的缺陷是单体PAM具有一定的毒性，因此有的国家规定PAM残余量不得超过0.2%甚至0.0596。
李冬梅，金伟如等[[5]通过投加阳离子高分子絮凝剂CP来改善无机混凝剂AS仁A12(SOQ)s·18H20] , PAC[Aln(OH) -, C13二一们的混凝效果试验表明:投加水溶性CP作主絮凝剂或助凝剂，能有效改善对低温低浊水的处理，其最佳絮凝效果主要取决于:原水浊度、原水温度、聚合物分子量、聚合物投加量、混合强度等。
武汉纺织大学王桂荣困用二甲基二丙烯基氯化钱(HCA)作为助凝剂处理汉江水源低温低
浊水，试验结果表明以HCA为高效助凝剂，能有效地解决低温低浊水问题，节省沉凝剂用量，降低制水成本，并可大幅度提高处理水量。
2)采用复合混凋齐」或新型混凝剂:目前国内水厂常用混凝剂主要有硫酸铝从(SOQ)s、聚合氯化铝PAC、三氯化铁FeCI3、硫酸亚铁FeS04等无机混凝剂。
同济大学的潘碌亭川以硅酸钠、硫酸、硫酸铝和三氯化铁为原料制备了聚硅铝铁复合絮凝剂，对低温低浊水进行处理研究，并与硫酸铝,PAC 进行了对比。
结果表明，聚硅铝铁复合絮凝剂对低温低浊水有较好的处理效果，投加量为4 mg/L时，出水浊度在0.5 NTU以下。
梁恒，李圭白[[s}通过中试试验考察了高锰酸盐复合药剂(PPC',)安全强化低温低浊水的处理效能，对其强化混凝，强化过滤效果与预氯化处理进行了对比试验表明，PPC;预处理技术在助凝、助滤、去除水体中有机污染物等方面都具有比预氯化更好的处理效果。
3)预氧化技术:YANG Yanling&LXing[91用高锰酸钾和氯胺联合预氧化冬季黄
3)河低温低浊水，高锰酸钾与氯胺联合预氧化具有明显的强化助凝和助滤作用，
在最佳质量浓度时，可使沉后及滤后水浊度去除率分别达到94%和98%以上;并具有明显地降低沉后有机污染指标的效能，使沉后水中}zsa和CODM-指标分别降低23%和
32 0.6;还能够有效地控制THMs的生成，KMn04质量浓度为2 mg/L时，THMs去除率
达85 .12 96，同时还可去除CH$r2Cl , CHBr3两种副产物。
3发展趋势采用上述高分子助凝剂，复合混凝剂或预氧化剂方法都是属于对低温低浊水进行强化混凝的范畴，强化混凝主要是通过改善混凝条件使有机物去除范围和去除率进一步扩大和提高。
常规混凝去除有机物的机理主要包括:1)混凝剂水解产物对水中胶体进行吸附电中和、降低其Zeta电位，使其脱稳，从而形成细小的颗粒;2)通过吸附架桥或网捕作用使脱稳的胶体生成粗大而密实的絮凝体，再通过沉淀与过滤进行分离去除。
对于低温低浊水常规混凝工艺效果不好，但是，如果通过改善混凝处理条件，即在低pH、高混凝剂用量的强化混凝条件下形成大量金属氢氧化物，改善混凝剂水解产物的形态且使其正电荷密度上升，同时低pH条件会影响有机物离解度和改变水中有机物存在形态。
4)研究人员先后对强化混凝法、活性炭吸附法和膜滤法进行了实验室试验及模拟生产
试验，并进行了技术和经济比较，认为采用强化混凝法来提高NOM的去除率更具经济可行性。
