增效结团絮凝工艺处理地表低浊水的试验研究
增效结团絮凝工艺处理地表低浊水的试验研究 Pellet flocculation process based on enhanced clarifier
applied to low turbidity reservoir water treatment
基金资助：
?基金资助：国家科技支撑计划课题（2006BAJ08B08-02）——西北地区小城镇高浊水处理技术研究及设备开发
Financial Support:
?National Key Technology R&D Program of China (2006BAJ08B08)
西安建筑科技大学硕士学位论文
增效结团絮凝工艺处理地表低浊水的试验研究
专 业：市政工程
硕 士 生：邰传民
指导教师：黄廷林 教授
摘 要
增效结团絮凝工艺是参照增效澄清原理，在结团絮凝的基础上开发的一种新型水处理工艺，该工艺集混凝、反应、沉淀、污泥回流、浓缩于一体。本文围绕这一新型工艺进行了相关试验。首先，利用小试模拟了实际进水条件下影响增效结团絮凝工艺效果的投药条件，开展了单纯利用结团絮凝工艺处理低浊水的可行性中试研究，同时又进行了增效结团絮凝工艺处理水库低浊水的中试试验。另外，在结团絮凝工艺的基础上，通过投加微砂，进行了微砂增效结团絮凝工艺处理低浊、高藻水的中试研究。
(1)小试试验：模拟实际进水条件下增效结团絮凝工艺的中试试验，PAC的投量不宜超过25mg/L，如果继续增加投量，也无法使上清液浊度及COD Mn继续降低；PAM投量对COD Mn的去除无影响，但能够改善上清液浊度，PAM投量为0.2mg/L 时，上清液浊度最低，继续增大投量，上清液浊度反而会升高；回流污泥也能够改善上清液浊度，但对COD Mn的去除基本无影响，回流污泥投量为800mg/L时,上清液浊度最低，若继续增大投量，出水效果无明显改善。
(2)结团絮凝工艺中试研究：结团絮凝工艺处理水库低浊水时，结团絮凝悬浮层未遭到破坏之前，PAC投量为5.0mg/L、PAM投量为0.25mg/L时，流化床出水浊度便可稳定在0.5NTU以下。但研究结果表明，悬浮层一旦破坏，将导致出水恶化，因此结团絮凝工艺处理低浊水需要污泥回流。
(3)增效结团絮凝工艺中试试验：增效结团絮凝工艺处理水库低浊水是切实可行的，具有系统运行稳定性高，出水水质好等特点。控制上升流速为20m/h时，通过优化得出适宜的工艺参数为：混凝剂PAC投量为11mg/L左右,助凝剂PAM投量为0.25～0.30mg/L,污泥回流比为3%，搅拌转速为6r/min,在此条件下，出水浊
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度可控制在1.0NTU以下。
(4)微砂增效结团絮凝工艺中试研究：采用微砂增效结团絮凝工艺处理汤峪水库低浊高藻水是切实可行的，且处理能力明显高于采用回流污泥的增效澄清技术。微砂增效结团絮凝工艺能够有效降低出水浊度和COD Mn。微砂投量0.50 g/L时的过程控制参数为：PAC投加量15 mg/L,PAM投量0.4 mg/L，搅拌转速8 r/min时，上升流速达35m/h，藻类去除率可达80%，COD Mn去除率达40%，浊度可控制在1.5 NTU以下。
关键词：结团絮凝；污泥回流；微砂；藻类去除率；增效作用
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Pellet flocculation process based on enhanced clarifier
applied to low turbidity reservoir water treatment
Specialty：Municipal Engineering
Postgraduate：Tai Chuan min
Tutor：Prof. Ting-Lin Huang
Abstract
Pellet flocculation process based on enhanced clarifier , developed in the enhanced clarifier and on the basis of pellet flocculation ,is a new a new water treatment process ,and concludes coagulation , reaction , sedimentation , sludge returning .In this paper ,lots of researches have done about this topic. First of all , using a small test to simulate the impact of factors of pellet flocculation process based on enhanced clarifier , and conduct a pilot test of feasibility of flocculation process for the treatment of low turbidity water ,and at the same time a pilot experimental study is carried out on low turbidity reservoir water by pellet flocculation process based on enhanced clarifier . In addition , on the basis of the pellet flocculation process of pellet by adding micro-sand , a pilot experiment for the treatment of low turbidity, high algae water was conducted with pellet fluidized bed with micro-sand .
(1)Small pilot test: when simulate the return sludge, PAC dosage should not exceed 25 mg / L . If continue to increase the dosage , it can not continue to reduce the supernatant turbidity and COD Mn .The dosage of PAM has no effect on COD Mn , but can improve the supernatant turbidity .When the dosage of PAM was 0.2mg/L , the supernatant turbidity was lower. If continue to increase the dosage , the supernatant turbidity but will rise. Return sludge can also improve the supernatant turbidity, but have no influence on the removal of COD Mn . T he dosage of return sludge was 800mg/L, lower supernatant turbidity .If continue to increase the dosage, it has no significant improvement.
(2) Pilot study of the pellet flocculation process. In front of suspended flocculation layer of Pellet destruction,when the dosage of PAC was 5.0mg/L , the dosage of PAM was 0.25mg/L , the effluent turbidity can be stabilized under0.5 NTU .However,the results show that the effluent will be worse in case of damage of suspended lawyer .The pellet flocculation process for the treatment of
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low turbidity water is unstable .
(3) Pilot study of pellet flocculation process based on enhanced clarifier: The results show that it is feasible to treat the low turbidity reservoir water using this new process . And the process has the characteristics of high stability, good effluent quality. When the upflow velocity is controlled at 20 m/h, the optimal operation parameters are as follows: the dosage of PAC is 11mg/L, the dosage of PAM is 0.25 ~ 0.30 mg/L, the ratio of the sludge recycle is 3%, and the stirring speed is 6r/min. under such conditions, the effluent turbidity can be controlled less than 1.0 NTU.
(4) Pilot study of the pellet flocculation process of pellet by adding micro-sand: The results showed that it is feasible to treat the low turbidity and high algae water using this new process. And the treatment efficiency of which is significantly higher than that of the technology of recycle sludge. The effluent turbidity and COD Mn could be effectively reduced. When the dosage of micro-sand was 0.50g/L,dosage of PAC was 15mg/L,dosage of PAM was 0.40mg/L,the stirring speed was 8r/min, the effluent turbidity could be controlled under 1.5 NTU, and the COD Mn removal rate was more than 40% ,and the algae removal rate was higher than 80%.
Key Words:Pellet flocculation ; sludge recycle ; micro–sand ; algae removal rate ;
synergistic effect
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I
目 录
1 绪论 (1)
1.1 饮用水常规处理技术及其它处理工艺的发展应用 (1)
1.1.1 饮用水常规处理技术及其局限性 (1)
1.1.2 饮用水常规处理技术的发展趋势 (2)
1.1.3 水处理技术和研究现状 (3)
1.2 课题开展背景 (7)
1.3 课题研究意义和内容 (7)
1.3.1 课题研究意义 (7)
1.3.2 课题研究内容 (8)
2 结团絮凝工艺的研究进展 (9)
2.1 结团絮凝原理 (9)
2.2 结团体悬浮层平衡 (9)
2.3 结团体成长的工艺条件 (11)
2.3.1 初始粒子形成的控制条件 (11)
2.3.2 结团体成长的投药条件 (11)
2.4 结团体有效密度e ρ的影响因素 (12)
2.4.1 原水浓度C 0对有效密度ρe 的影响 (12)
2.4.2 聚丙烯酰胺PAM 投量对有效密度ρe 的影响 (12)
2.4.3 上升流速u w 对有效密度ρe 的影响 (12)
2.4.4 机械搅拌转速ω对有效密度ρe 的影响 (12)
3 增效结团絮凝工艺优化投药小试试验 (14)
3.1 小试目的 (14)
3.2 小试条件 (14)
3.2.1 试验药剂 (14)
3.2.2 污泥来源 (14)
3.2.3 原水水质 (14)
3.3 小试方法 (14)
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II
3.3.1 试验仪器及装置 (14)
3.3.2 试验条件控制 (15)
3.3.3 试验步驟 (15)
3.4 实验结果与分析 (16)
3.4.1 PAC投量对出水的影响 (16)
3.4.2 PAM投量对出水的影响 (17)
3.4.3 污泥投量对出水的影响 (18)
3.5 本章小结 (19)
4 结团絮凝工艺处理低浊水的中试研究 (20)
4.1 试验目的 (20)
4.2 试验内容 (20)
4.3 试验基本情况 (20)
4.3.1 试验装置 (20)
4.3.2 试验药剂 (21)
4.4试验结果与分析 (21)
4.4.1 流化床初次启动后的出水情况 (21)
4.4.2 PAM投加浓度对出水浊度的影响 (22)
4.4.3 PAM投量对出水浊度的影响 (22)
4.4.4 PAC投量对出水的影响 (23)
4.4.5 系统运行稳定性探讨 (24)
4.5本章小结 (26)
5 增效结团絮凝工艺处理水库低浊水的中试研究 (28)
5.1 试验目的 (28)
5.2 试验基本情况 (28)
5.2.1 试验装置 (28)
5.2.2 试验药剂 (29)
5.2.3 原水水质（春季低浊期） (29)
5.3 试验内容 (29)
5.4 试验结果与分析 (29)
5.4.1 污泥回流量对出水的影响(春季低浊期) (29)
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5.4.2 搅拌转速对出水的影响(春季低浊期) (30)
5.4.3 PAM投量对出水的影响(春季低浊期) (31)
5.4.4 PAC投量对出水的影响(春季低浊期) (31)
5.4.5 上升流速对出水的影响(春季低浊期) (32)
5.4.6 抗冲击负荷 (33)
5.4.7 后续污泥回流点位置优选 (35)
5.4.8 水质变化对出水的影响 (36)
5.4.9 搅拌桨对出水的影响 (37)
5.4.10 设备运行稳定性探讨 (38)
5.4.11 扰流现象出现的原因分析 (38)
5.5 本章小结 (41)
6 微砂增效结团絮凝工艺处理低浊高藻水的中试研究 (42)
6.1 试验目的 (42)
6.2 试验内容 (42)
6.3 试验装置及试验方法 (42)
6.3.1 中试系统 (42)
6.3.2 试验药剂 (43)
6.3.3 试验方法 (43)
6.4 试验结果及分析 (43)
6.4.1 搅拌转速优化 (43)
6.4.2 微砂投量优化 (44)
6.4.3 PAC投量优化 (45)
6.4.4 PAM投量优化 (46)
6.4.5 微砂增效结团絮凝工艺对藻类的去除效果 (47)
6.4.6 微砂增效结团工艺初次启动及间歇运转情况 (48)
6.5 本章小结 (49)
7 结论与建议 (50)
7.1 结论 (50)
7.2 建议 (51)
致谢 (52)
III
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参考文献 (53)
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 (57)
IV
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1 绪论
1.1 饮用水常规处理技术及其它处理工艺的发展应用
1.1.1 饮用水常规处理技术及其局限性
水处理方法的合理选择主要由原水水质及用户对水质的要求确定。20世纪初就已经基本形成了以混凝、沉淀、过滤和消毒为主的常规水处理工艺。
混凝、沉淀、过滤和消毒这四道工序均能有效去除原水中的胶体颗粒、悬浮物和病原微生物等。所谓混凝，即向原水中投加混凝剂，使水中的微小胶体和悬浮物脱稳并聚集成容易沉降的大颗粒絮体。所谓沉淀，即使经过混凝处理后所形成的大颗粒絮体在重力作用下从水中沉降分离出来的过程。所谓过滤，即利用石英砂等粒状滤料层截留经沉淀后而难以被去除的杂质，出水浊度得到了进一步的降低的同时，细菌、病毒以及有机物等也被截留了下来。过滤之后采用消毒的方式来消除致病微生物的致病作用，是饮用水安全强有力的保障。
目前，常规处理工艺已经无法应对水源水质不断恶化的现状，但常规处理工艺是我国饮用水处理的主要工艺，该工艺对水中溶解性有机物的去除能力较差。因为水中存在的溶解性有机物会造成胶体杂质的稳定性增强，从而严重影响混凝效果。
同时，中国西北地区位于我国内陆，纬度和海拔均较高，而水源以地表水库水为主，冬季地表水水温（<2℃）和浊度（<20NTU）均较低。通常情况下，温度低于10℃，同时浊度低于30NTU的地表水源水被称之为低温低浊水[1]，低温低浊水会造成自来水厂的水处理难度加大。混凝剂投量低不起作用[2]，投多了不仅处理效果不明显，还会大大增加制水成本[3]，而且有时还会导致出水pH的降低。即使增加混凝剂的投量，延长净水工艺的反应时间，处理后的水质也很难达标[4]。低温低浊水中的胶体杂质不仅尺寸细小且数量稀少，胶体颗粒越小，布朗运动越强烈，从而导致其抵抗自身重力能力也就越强，长期悬浮于水中的动力学稳定性也就越高，而数量稀少将导致颗粒之间的碰撞机会大大减少，不利于颗粒碰撞从而完成脱稳过程；同时水的粘度较大会造成胶体颗粒的布朗运动强度减弱，同样也会造成颗粒碰撞机会的减少，也不利于颗粒失去稳定性。高达70%的胶体颗粒会穿透双层滤料层进入清水池，自然沉淀和过滤均无法保证出水要求。因为低温低浊水中带负电的胶体颗粒数量较少，所以混凝剂投量相对也就较少，经混凝后形成的
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絮体颗粒细小、质轻且容易遭到破坏，极难沉降，而且特别容易穿透双层滤料层[5]。
1.1.2 饮用水常规处理技术的发展趋势
目前，应用强化常规处理工艺或发展饮用水深度处理技术来应对水质恶化和水质标准提高，迫在眉睫，而且已经着手开始研究。
为了提高常规处理工艺对有机物的去除效果并减少其造成的危害，需要大力发展饮用水深度处理技术，而且势在必行。常用的饮用水深度处理方法如下：膜过滤工艺；生物预处理工艺；臭氧活性炭吸附技术。
㈠膜处理工艺
膜过滤技术的推动力来源于压力，它是饮用水深度处理的一种手段。根据膜选择性的不同，膜过滤技术可分为反渗透、纳滤、超滤和微滤等。
㈡生物预处理工艺
生物预处理，利用微生物的新陈代谢活动，去除水中铁、锰等无机金属离子和嗅味、氨氮以及有机污染物的净化过程，从而改善处理水的混凝效果。生物滤池是目前生产上常用的生物预处理方法，其中包括淹没式生物滤池[6]、煤砂、活性炭、活性炭—砂生物滤池及慢滤池等。
㈢臭氧生物活性炭吸附技术
所谓臭氧生物活性炭工艺，即将活性炭物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解以及臭氧消毒四种技术综合为一体的工艺[7]。首先利用臭氧预氧化作用氧化分解水中的有机污染物及其他还原性物质，从而降低生物活性炭滤池的有机负荷。其次臭氧氧化还能使水中难以被微生物所降解的有机物断链，并转化成简单的脂肪烃，增加其可生化性。
采用常规处理工艺处理水质良好的地表水，通过混凝沉淀便可有效去除水中的悬浮物和胶体颗粒，而且经过滤和消毒可以进一步去除病原微生物，但均无法有效降低水中溶解性有机物的含量，同时对于低温低浊水也难以有较好的处理效果，为此需要采取强化常规处理工艺,即强化混凝、强化沉淀与气浮和强化过滤。
①强化混凝
强化混凝，即在混凝阶段投加过量的混凝剂、新型混凝剂以及助凝剂等并且控制pH在合适的范围内，达到强化混凝与絮凝的目的，提高对NOM的去除效果的同时，增强处理低温低浊水的处理能力，并保证饮用水消毒副产物符合饮用水水质标准的方法[8]。
② 强化沉淀与气浮
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传统的沉淀工艺在面对低温低浊水时已经难以达到较为理想的出水。为了解决上述难题，可以采取强化沉淀的措施予以应对。强化沉淀的措施主要包括优化沉淀池水流流态、优化沉淀池排泥、选用斜管沉淀、优化斜板之间的间距以及应用各种新型高效沉淀技术等。而气浮技术处理高藻水时效果特别好。
③ 强化过滤技术
在常规水处理工艺中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料截留水中悬浮态物质，从而使出水得到澄清的工艺。过滤仍然是目前以地表水为水源的净水厂净化工艺中十分必要的处理工艺，过滤的主要目的是去除水中的浊度和病原微生物。浊度降低的同时，水中重金属离子、溶解性有机物等也得到相应的降低，但是其去除能力却十分有限。
所谓 “强化过滤”，即通过选择合适的滤料，采取一定的技术措施，使滤料既能去除浊度又能降低有机物、氨氮和亚硝酸盐氮等的含量[9]。
1.1.3 水处理技术和研究现状
目前，饮用水处理面临着水源污染和水资源短缺的双重难题，在常规处理的基础上，发展饮用水深度处理技术是解决饮用水水源污染的重要措施。同时，发展一些针对常规工艺难以净化的特殊水质的的水处理技术来提高供水水质显得尤为重要，如低温低浊水。近几年来，针对上述难题开发的一些列水处理技术相继涌现，其中包括气浮技术、微絮凝直接过滤技术、活性砂絮凝技术、微涡旋混凝低脉动技术、高梯度磁力分离技术、结团絮凝技术、增效澄清技术等。
1.气浮技术
所谓气浮技术，即在待处理的水中通入大量高度分散的微气泡并使之作为载体负载微絮体颗粒并在上升浮力的牵引作用上浮至水体的表面，从而完成固、液、气三者相互分离的净水方法[10]。低温低浊水中杂质颗粒数量较少，难以形成性能良好、易于下沉的絮体颗粒。此外，随着污染的不断加剧，湖泊富营养化程度日益严重，水库中藻类大量繁殖。由于藻类非常轻，采取传统的常规工艺难以奏效，并且未能沉淀的藻类进入滤池后会造成滤池堵塞、运行周期缩短等诸多问题[11,12]。以上研究表明，混凝沉淀难以有效处理低温低浊水、高藻水等，而采用气浮法技术却有独特的优势[13]。目前，气浮技术应用于越来越多的给水处理厂中，逐渐成为低温低浊、高藻地表水处理的高效固液分离方法[14]
气浮技术中气泡尺寸是气浮过程的主要影响因素 [15-19],通常小于100μm。气泡产生方式有所不同，可将气浮技术分为电解法、分散空气法、溶气气浮法、静电
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喷涂空气法等。电解法是指对被处理水进行充电，处理水因电解而产生H2、O2和CO2等微小气泡，这种微小气泡具有较大的表面积，能够将吸附的细小悬浮物携带至水面上而被去除，从而达到去除污染物的目的[20]。分散空气法采用微孔、扩散板直接向气浮池通入压缩空气或采用水泵吸水管吸气、高速叶轮等向水中充气，可以分为叶轮气浮、扩散板曝气气浮、射流气浮[21]。所谓溶气气浮法，即突然降低溶于水中已经达到饱和状态的气体的压力，从而使溶解气体以微气泡的形式释放。溶气气浮法包括加压溶气气浮和真空溶气气浮，而水处理中常用的工艺是部分回流式压力溶气气浮[22]；
2.微絮凝直接过滤技术
所谓直接过滤，即原水不经沉淀池直接进入滤池过滤。滤池前可设一些简易的微絮凝池，加药原水经快速混合后在微絮凝池中形成粒径相近的微絮体后进入滤池中进行过滤，这种过滤方式称为微絮凝直接过滤。微絮凝直接过滤技术可以简化工艺流程、降低投资，而且特别适合水库、湖泊等长时间处于低温低浊期水质的净化。
70年代以来，世界各国对微絮凝直接过滤的机理、过滤条件及其处理效果进行了大量试验研究。Yao et al提出，粘附和传输是影响直接过滤颗粒去除率的主要因素，而悬浮颗粒的大小则是决定过滤效率的基本因素 [23]。U'melia＆Habirth发现絮凝最佳条件与过滤中的颗粒脱稳的化学条件保持一致[24]。90年代，北京建筑工程学院测定絮体的zeta电位表明[25],絮体在其zeta电位达到最大值时进入滤池，颗粒间的吸引力随zeta电位的降低而增大，脱稳絮体相互吸附后能够被滤料不断截留下来。许多研究报道了直接过滤中絮凝剂的使用，Hctchison[26]在其生产性试验中验证了使用铝盐絮凝剂的量约为三氯化铁的3倍。
微絮凝直接过滤技术广泛应用于给水处理。Culp报告[27]，微絮凝直接过滤适用于低浊度、低色度（<25单位）；低色度、浊度小于等于200NTU；低浊度、色度小于或等于100色度单位。Wiesner et al. [28]采用统计分析的方法优化水处理设计，最后也得出了最适合直接过滤的原水类型。
3.活性砂絮凝技术
60年代，匈牙利人以高分子聚合物活化了的粉砂作为絮凝的接触介质，进行了强化絮凝的试验研究。快速絮凝澄清池和循环絮凝澄清池是目前常用的活性砂絮凝技术。据有关报道[29]可知，处理相同低浊度的原水时，上述澄清池与传统澄清池相比，前者HRT(水力停留时间)仅为3分钟，而Q（水力负荷）却可提高3
4
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5① 混凝剂投加 ②絮凝剂投加 ③ 反应区 ④ 斜管沉淀区 倍以上。可见活性砂絮凝是一种高效的絮凝技术，是接触絮凝的延伸和发展。
4.微涡旋混凝低脉动技术
微涡旋混凝低脉动技术涉及了给水处理中混合、絮凝、沉淀三大主要工艺。该技术适用广泛，兼备处理低温低浊和高浊水的同时，而且对微污染原水也具有较好的处理效果。亚微观扩散是微涡旋混凝低脉动技术中起决定作用的动力学因素[30]。
微涡旋混凝低脉动技术中，混合阶段采用串联管式初级混凝设备和管式微涡旋初级混凝设备，使投加的药剂与水能够在瞬间完成药剂快速混合，而且能够克服传质阻力，药剂水解产物被快速分散到原水各微细部。反应阶段，采用小孔眼网格反应池，水流通过小孔眼网格时能够产生很多小涡旋，这些小涡旋相互碰撞后会形成更多的小涡旋，从而大幅提高颗粒碰撞机率。沉淀阶段，采用同向流斜板沉淀技术和小间距斜板沉淀池技术，降低雷诺数的同时，大大提高了弗劳德数，增强了水流的稳定性[31]，沉淀效率得以提高。
5.高梯度磁力分离技术
所谓高梯度磁力分离技术，即利用高梯度磁场所产生的磁力和磁场中磁化基质的感应磁场从水中分离出颗粒状物质。高梯度磁力分离器由装填不锈刚毛的分离容器、电磁线圈、轭铁组成。通电时，电磁线圈会产生电磁场，处理水的杂质通过电磁线圈时会受到电磁力的作用，被基质刚毛所捕获。磁力越强，颗粒被捕获物的可能性也就越大。
6.高密度澄清池技术
法国得利满公司研发的高密度澄清池已在欧洲应用多年，该池水力负荷可达
23m 3/(m 2·h),且抗冲击负荷能力更强，
效率更高，出水水质更好，占地面积更小[32,33]。高密度澄清池主要有反应
区、预沉-浓缩区及斜管分
离区组成，见图1.1。
高密度澄清池还具有
以下特点[34-36]包括：
(1)设有外部污泥循环 系统回流污泥至进水管与
原水进行混合；
(2)凝聚-絮凝在两个
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6 不同的反应区中进行；
(3)采用高分子助凝剂聚丙烯酰胺PAM ；
(4)从低速反应区到斜管沉淀区能够有效避免矾花破碎；
(5)斜管沉淀区的水力负荷可达20～40m/h ,高密度矾花沉降性能良好；
(6)能有效地完成污泥浓缩，出水水质稳定，耐冲击负荷能力强。
7. ACTIFLO 技术
ACTIFLO 工艺是由法国威立雅水务集团开发的一种高效澄清工艺[37]。通过往水中投加微砂和高分子助凝剂，形成高密度、大颗粒絮体，并在斜管下部形成致密悬浮层，斜管沉淀区表
面负荷可达80～
120m/h [38]。 ACTIFLO
工艺结合微砂积极絮凝
和斜管沉淀工艺，利用微
砂作为絮体形成的晶核，
在高分子聚合物的作用
下，将絮粒和悬浮物质黏附在细砂之上，可以有效去除色度、浊度、总有机碳、隐孢子虫、铁和锰等[39]。具体流程见图1.2。
ACTIFLO 工艺具有较强的除藻能力。去除率高的原因[40]是: 与带有微砂的浆液混合可以机械破坏藻类细胞；微砂的加速沉淀可以使本可能漂浮的藻类沉淀下来。
8.结团絮凝技术
结团絮凝技术自20世纪70年代提出以来，发展至今，已经取得了丰硕的成果。结团絮凝工艺是以絮凝动力学为原理的一种新型水处理技术。结团絮凝工艺中,其重点是合理的控制投药条件及水力条件,首先原水中的胶体杂质经混凝脱稳后于管式反应器内形成高密度、小粒径的理想初始粒子，形成的初始粒子与高分子助凝剂混合后从流化床底部进入结团絮凝区，在上升水流和机械搅拌的作用下，形成高密度、大粒径的结团体颗粒。稳定运行中，流化床底部进入的理想初始粒子在悬浮层中的结团体颗粒的表面实现逐一附着[41,42]，从而进一步降低了结团体的孔隙率，增大了结团体的密度[43]。这种高密度结团体具有较好的沉降性能，能
够在流化床的澄清区自动完成固液分离。在上述结团絮凝的基础上，利用污泥回
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流即可处理低温低浊水，即增效结团絮凝技术。
1.2 课题开展背景
本课题隶属于国家科技支撑计划课题-西北小城镇高浊水处理技术研究及设备开发（2006BAJ08B08-02）。本课题的主要目标是针对西北地区地表水源夏秋季节高浊、高藻及高有机物，春冬季节低温低浊这两种截然相反的极端水质条件，在结团絮凝工艺的基础上，参照增效澄清原理，开发出兼备高浊水处理和低温低浊水处理功能的增效结团流化床工艺。夏秋季节，高浊水往往是正常条件下的数百倍，水质突变范围大，直接影响了水处理工艺的稳定性与效果；而春冬季节，低温低浊水由于水的温度低导致粘滞系数大，而水中杂质颗粒数量较少，致使脱稳胶体之间碰撞效率低、絮体成长困难。相当长的时间内，这两种水质条件会交替出现。而对单纯的高浊水和低温低浊水，也有多种处理技术。目前，解决上述问题的主要方式是增设预处理、强化处理单元，但这样会造成净化工艺复杂、占地面积较大、操作运行管理不便等一系列的问题。但是，增效澄清技术可以解决高浊和低温低浊交替出现的问题，通过回流泥渣与脱稳原水进行混合，并在高分子絮凝剂强烈的架桥凝聚作用下使杂质颗粒以回流泥渣为晶核迅速形成密度较大的结团体颗粒，极大地缩短了沉淀时间，提高了水处理负荷。但这种技术存在系统组成复杂，建设费用较高等难题。因此，开发一种既能有效应对高浊和低温低浊又能使处理工艺简单且成本较低的水处理技术显得尤为重要。
西安建筑科技大学开发的新型水处理设备-增效结团流化床工艺，在上向流结团流化床的基础上，参照增效澄清原理，是集混凝、沉淀、污泥回流和浓缩于一体的水处理设备，具有水力停留时间短、占地面积小等诸多优点。该设备在高浊水处理[44-46],，高浊度废水处理及回用[47-49],高炉煤气洗涤废水处理[50]，洗煤水处理及电厂废水处理[51-53] 水厂排泥水处理[54-56]等领域进行了长期的试验研究并取得了显著效果。
本课题是在上述大背景下，利用增效结团流化床进行水库低浊水的试验研究，研究增效结团絮凝工艺的处理效果并为后期示范工程提供参考。
1.3 课题研究意义和内容
1.3.1 课题研究意义
我国西部地表水源水夏秋季节处于高浊期，浊度高达几千NTU，而冬春季节
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西安建筑科技大学硕士学位论文
水温为2～4℃，浊度只有5～10NTU,水体长时间处于低温低浊期。低温低浊的特性给水处理带来困难的同时，高浊和低温低浊这两种截然相反的极端水质条件同样给水处理造成了极大的挑战。开发一套兼具这两种水质的水处理设备，显得极为重要。而且，集中式大规模处理系统中凸显的长距离输水水质恶化、管网漏失严重、系统组成复杂、基建投资高等问题使水处理工艺设备化、小型化成为水处理技术的一种发展趋势。
增效结团絮凝工艺针对低温低浊水质的特点，将增效澄清技术与结团絮凝技术有机结合。同时，又能处理高浊水。
1.3.2 课题研究内容
试验内容分为四部分：
试验第一部分为增效结团絮凝工艺优化投药小试试验；
试验第二部分为结团絮凝工艺处理春季低浊水的中试研究；
试验第三部分为增效结团絮凝工艺处理水库低浊水的中试试验；
试验第四部分为微砂增效结团絮凝技术处理低浊高藻水的中试研究。
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絮凝沉淀池操作规程
絮凝沉淀池操作规程 1 总则 1.1 目的 为了保证水厂絮凝沉淀池的安全操作，特制定本操作规程。 2 内容 2.1 安全注意事项 2.1.1 作业风险辨识 存在滑跌、淹溺、触电的风险。 2.1.2 安全防护用具 作业人员需佩戴安全帽，穿防滑鞋。 2.1.3 风险控制措施 （1）上工艺池不得穿高跟鞋、拖鞋，注意安全标识牌及地面安全警示标识。 （2）行走时注意通道内或操作区域内的积液或障碍物，发现后无法自行消除需立即上报。 2.2 操作注意及禁止事项 2.2.1 停池排水过程中需注意角阀启闭状态和排水水量，若因管道堵塞导致排水量过小，需对管道进行反冲保证排水通畅；若因设备问题导致阀门启闭异常，需及时向保障车间报修处理。 2.3 操作步骤 2.3.1 运行前的检查
（1）运行前应检查整个构筑物及有关设备是否处于良好状态。 （2）检查排污阀门是否启闭灵活、不漏水，虹吸排泥机是否良好运行。 （3）检查池内有无杂物。 （4）检查投药系统及搅拌机是否良好运行。 2.3.2 运行 （1）根据原水浊度、水量大小来确定投药量，并启动投药系统，让其安全有效运行。 （2）开进水车台，待沉砂池水进入格网絮凝平流斜管沉淀池后，运行人员应随时观察矾花形成情况，并根据进水量和原水浊度的变化，随时调整投药量，保证沉淀池出水浊度<5NTU。 （3）根据原水浊度，每个白班进行排泥。通常排泥持续时间以浓稠泥浆排完为止。虹吸排泥机的操作步骤见《虹吸排泥机操作规程》。用角阀排泥时，一次最多开2个角阀，待排泥完毕，再开启另外两个角阀，角阀与排泥机应分开排泥，以免影响出水量。 （4）定期打捞水面漂浮物。 （5）运行之中不准爆池。 （6）运行过程中，絮凝沉淀池及其所属设备要定期检修，保持良好状态，斜管如有堵塞，应通过清洗立即清除。 2.3.2 停池 （1）停止进水，调整进水车台，关闭沉砂池进水阀门。 （2）停止加药。
(完整版)絮凝沉淀池施工方案
1、编制依据 1.1 西南电力设计院设计的《50-F185S-S5405》施工图； 1.2西南电力设计院桐梓电厂2×600MW机组工程《岩土工程勘测报告书》； 1.3《砼结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）； 1.4《砌体工程施工质量验收规范》（GB50203-2002）； 1.5《钢筋焊接及验收规程》（JGJ-18-2003）； 1.6《电力建设施工质量验收及评定规程》（土建工程篇）DL/T5210.1-2005； 1.7电力建设安全健康与环境管理工作规定； 1.8国家有关安全、防火、消防和卫生规范规定； 1.9《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分）； 1.10《建筑施工手册》第四版； 1.11施工现场实际情况等进行编制。 2、工程概况 2.1高密度絮凝沉淀池为华电桐梓发电有限公司（2×600MW）机组工程中一个单位工程，位于厂区化学水区域，结构形式为现浇砼箱型结构。 本工程结构为现浇钢筋砼箱形基础，箱基底板厚0.65M，池壁板厚0.50 M ，底板顶标高－1.15M；±0.00M相当于黄海高程933.6m。砼强度等级：垫层：C15；池体：C30，抗渗等级W6，抗冻等级F50。 2.2主要工程量 3 施工准备及应具备的条件 3.1开工前须具备的资料： 3.1.1场地的工程地质勘察报告； 3.1.2 工程设计施工图纸； 3.1.3施工区域内无障碍物； 3.1.4建设单位提供的测量控制点、水准点及平面布置图； 3.1.5经建设单位、监理单位签署同意的开工报告及施工方案。
3.2施工准备工作： 3.2.1施工前进行场地平整工作，确定运输通道及弃土点； 3.2.2做好测量控制点、水准点及桩位的复核、放样工作，并报建设单位、监理单位检查认可，边坡开挖轴线定位点及水准点设置在不受临时设施及机械运行影响的地方，做到牢固可靠； 3.2.3根据施工要求做好施工临时设施的搭建工作； 3.2.4 组织设备、机具进场，并布置好施工场地； 3.2.5检查有关资料是否齐全，并组织有关人员对各项资料进行研究分析，发现问题征得有关部门同意后予以修改和补充。向班组人员进行技术、安全交底，阐明本工程的重要性、质量保证措施、施工以及安全生产、文明施工注意事项； 3.2.6根据建设单位和监理单位要求在开工前提供施工组织设计等有关资料； 3.2.7各项工作基本就绪，提交开工报告，报建设单位、监理单位审批； 4 主要施工机械、测量设备及工器具 4.1 施工机械 4.2测量工具
过滤的预处理和后处理0814
过滤的预处理和后处理 1、预处理 预处理旨在通过改变难过滤悬浮液的性质，使过滤变得容 易。这里介绍几种主要的预处理方法： （1）改变液体的特性。温度对降低液体黏度很有效。用低温度热给液体升温后，能明显提高过滤速度;除 升温法外，用黏度较低的液体稀释需要过滤的高黏 度液体，也能取得同样的效果。例如石油脱蜡，就 是用此法提高了过滤速度。 降低液体的密度也能提高过滤速度。液体密度小的 悬浮液，其固体粒子容易沉淀。升温法对降低液体 密度效果不明显，而向液体密度高的悬浮液种添加 低密度液，却取得了好效果。例如向水中添加密度 较低的酒精，就是该法的具体应用。 降低液体的表面张力，同样能促进过滤。液体的表 面张力虽然受高温的影响，即提高液体的温度后， 其表面张力得到降低，但表面张力更易受添加的表 面活性剂的影响。例如，再煤泥的脱水过程中，通 常要添加表面活性剂，借以显著降低滤饼的含水率（2）淘析和分级。细粒子容易堵塞孔隙，可用淘析分级法将细粒子与粗粒子分开，移去的细粒子再用絮凝 法等增大粒子团的尺寸。
（3）结晶法旨在使悬浮液中的晶体具有中等粒径，以防小晶粒堵塞介质孔隙和大晶粒堵塞配管。 （4）冻结和融化处理。由上、下水处理生产的污泥及某些放射性污泥很难处理，这是由于其固体粒子具有 特殊的构成。为了改善这类污泥的过滤特性和沉淀 特性，可采用先将其缓慢冻结，然后融化的处理方 法。 冻结产生的冰晶体增大了未冻结液体的固相浓度， 并挤压冰晶周围的固体粒子，使之容易彼此聚集。 冰晶融化后，那些已聚集在一起的粒子，容易实现 重力沉降分离。此外，冻结将污泥中微生物的细胞 壁胀破，使胞内的水分容易放出，降低泥饼含水率。（5）超声波辐射对改善过滤的效果，取决于悬浮液的特性、声波强度、声波频率及辐射时间等参数。参数 配伍不同，效果也不同，甚至产生相反的效果。例 如一些参数配伍旨在给粒子能量，使粒子之间能战 胜絮凝张安，彼此容易聚集在一起形成絮团。反之， 另一些参数配伍旨在将粒子聚集体破碎成小微粒。 微粒化的粒子有利于提高产品的纯度、吸附性。分 散性及反应性。 利用超声波实现微粒化的原理是：当超声波以某一 频率和振幅辐射时，悬浮液便受到具有极大振动加
水样的常见预处理方法
水样的常见预处理方法 样品前处理就是目前分析测试工作的瓶颈, 也就是国内外研究的薄弱环节,同时又非常重要。因为样品被沾污或者因吸附、挥发等造成的损失, 往往使监测结果失去准确性,甚至得出错误的结论,所以样品前处理过程就是保证监测结果准确度的一个重要环节,样品前处理技术方法及需要注意的问题就是保证监测结果真实可靠的保障。 常用的水样前处理方法有多种。无机物测定的前处理方法常用的有过滤、絮凝沉淀、蒸馏、酸化吹气法等;Cu Pb Zn Cd 等重金属的前处理一般选用消解的方法;从环境水样中富集分离有机物的方法也有许多,半挥发性有机物的方法主要有液-液萃取,液-固萃取及固相微萃取等;对挥发性有机物主要有吹脱捕集法-顶空法与液-液萃取。 环境水样前处理具体方法的选择应根据处理方法对被测组分的实际影响, 测定项目的要求与水样特点等来确定,每种处理方法都有一定的技术要求,操作方法不得当,都会直接影响监测结果的准确性。 1、环境水样过滤絮凝沉淀前处理方法 测定天然水样溶解态元素时,用0、45 μm滤膜预处理水样,0、45 μm滤膜能够方便地区分开溶解物与颗粒物如可溶性正磷酸盐Fe、Cd、Cu、Pb 等的溶解态的测定,水样采集后立即用0、45 μm滤膜过滤,弃去初始50～100ml 溶液,收集所需体积的滤液供测定使用,或直接测定,或消解后测定。测定元素总量时,取一定量均匀水样直接消解后进行测定,如总磷、总铁、总铅等。水样的过滤与不过滤对测定结果影响很大,有时可能相差百分之几十甚至几倍。根据测定要求,决定水样就是否过滤,否则,严重影响测定结果的准确性。 对于污染较轻的地面水中有些无机物的测定,采用絮凝沉淀处理方法对水样进行前处理。如硫化物测定时,可先用醋酸锌沉淀法除去可溶性还原剂( 如亚硫酸盐硫代硫酸盐等) 的干扰,用中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜对加入醋酸锌的水样进行过滤,测定沉淀物中硫化物。测定氯化物硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、六价铬等,采用絮凝沉淀法对水样进行前处理。不同的分析项目,絮凝沉淀前处理方法略有差别,但原理都就是利用氢氧化物沉淀吸附作用以消除或减弱干扰,过滤后测定滤液中该物质含量一般采用慢速或中速定量滤纸过滤, 因为定量滤纸预先已用盐酸与氢氟酸处理过, 其中大部分无机物已被除去,采用滤纸为滤料时,用前还应先用蒸馏水洗滤纸,进一步除去可溶性物质, 并弃去出滤液20ml。 2、环境水样蒸馏前处理方法 蒸馏法就是环境水样前处理的常用方法,可将氟化物、氰化物、挥发酚等以酸的形式蒸出, 氨氮以氨的形式蒸出,而干扰物质留在溶液中蒸馏水样时,调节水样的PH 值非常重要氟化物在含高氯酸的溶液中,以氟硅酸或氢氟酸被蒸出,含氰化物、酚水样的蒸馏一般用磷酸调节至PH值4,氰化物以氰化氢形式被蒸馏出来,挥发酚与水蒸气一起蒸出;蒸馏含酚水样时,由于流出液体积与原蒸馏液相当,蒸馏后的残液也须呈酸性,如不呈酸性,则应重新取样,增加磷酸加入量,进行蒸馏,否则苯酚未全部蒸馏,使测定结果偏低。注意检查蒸馏与吸收装置的连接部位,使其严密,氰化物、氨氮蒸馏装置的导管下端插入吸收液面下, 这些细节都必须注意,否则蒸馏液损失,使测定结果偏低。蒸馏温度应适当,更应避免发生暴沸,否则可造成流出液温度升高,氰化氢、氨吸收不完全。 3、环境水样消解前处理方法
简述混凝沉淀处理的基本工艺流程和主要设备
简述混凝沉淀处理的基本工艺流程和主要设备 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
简述混凝沉淀处理的基本工艺流程和主要设备 在污水处理过程中，向污水投加药剂，进行污水与药剂的混合，从而使水中的胶体物质产生凝聚或絮凝，这一综合过程称为混凝过程。 混凝沉淀处理流程包括投药、混合、反应及沉淀分离几个部分 （1）投药混凝剂的配制与投加方法可分为干法投加和湿法投加两种。 ①干法投加干法投加指把药剂直接投放到被处理的水中。干法投加劳动强度大，投配量较难控制，对搅拌机械设备要求高。目前，国内较少使用这种方法。 ②湿法投加湿法投加指先把药剂配成一定浓度的溶液，再投入被处理污水中。湿法投加工艺容易控制，投药均匀性也较好，可采用计量泵、水射器、虹吸定量投药等设备进行投加。 （2）混合混合是指当药剂投入污水后发生水解并产生异电荷胶体与水中胶体和悬浮物接触形成细小的絮凝体（俗称矾花）这一过程。 混合过程大约在10~30s内完成。混合需要搅拌动力，搅拌动力可采用水力搅拌和机械搅拌两种，水力搅拌常用管道式、穿孔板式、涡流式混合等方法；机械式可采用变速搅拌和水泵混合槽等装置。 （3）反应当在混合反应设备内完成混合后，水中已经产生细小絮体，但还未达到自然沉降的粒度，反应设备的任务就是使小絮体逐渐絮凝成大絮体以便于沉淀。反应设备有一定的停留时间和适当的搅拌强度，使小絮体能相互碰撞，并防止生产的大絮体沉淀。但搅拌器强度太大，则会使生成的絮体破碎，且絮体破碎，且絮体越大，越易破碎，因此在反应设备中，沿着水流入方向搅拌强度越来越小。 （4）沉淀废水经过加药、混合、反应后，完成絮凝过程，进入沉淀池进行泥水分离。沉淀池可采用平流、辐流、竖流、斜板等多种结果形式。 加药系统运行操作过程中应注意的问题 为了保证车辆效果，不论使用何种混凝药剂或投药设备，加药设备操作时应注意做到以下几点。 保证各设备的运行完好，个药剂的充足。 定量校正投药设备的计量装置，以保证药剂投入量符合工艺要求。 保证药剂符合工艺要求的质量标准。 定期检验原污水水质，保证投药量适应水质变化和出水要求。 需记录清楚储药池、投药池浓度。 经常检查投药管路，防止管道阻塞或断裂，保证抽升系统正常运行。 出现断流现象时，应尽快检查维修。
电絮凝处理方法简介
电絮凝处理方法简介 【摘要】电絮凝是近年来才发展的一种技术，目前已广泛应用于污废水处理中。本文介绍了其处理的基本原理，并就其在水处理过程中的影响因素和优缺点进行了探讨。 【关键词】电絮凝，废水处理 一、电絮凝处理废水的原理： 电絮凝又称电气浮，是一种运用电解和电混凝原理除去废水中有毒有害物质的方法。它主要是使用可溶性金属铁或金属铝作电极进行电解，一方面可溶性金属电极在阳极上产生出的金属离子与水溶液离解产生的OH－结合生成氢氧化物胶体，能和水中有机和无机杂质发生絮凝作用，以去除废水中的悬浮物。另一方面，在阴极，通过电解水产生的氢气，会以微小气泡形式逸出，可以携带废水中的絮状物和油类物质，一起上浮，产生气浮作用，达到分离和净化的效果。同时，在电凝过程中，阳极表面会产生大量中间产物，如原子态氧，羟自由基、可以氧化水中的有机物，去除水中的CODcr，同时使难降解的大分子有机污染物发生断链反应，生成易降解的小分子有机物，提高废水的生化性，而阴极表面在电凝过程中会产生原子态氢，具有很强的还原能力，可将显色的成分还原成无色物质，从而去除废水中的色度。电极反应方程式如下： 阳极： 4Fe(s)―― 4Fe2＋(aq)+8e一 或Al(s)——Al3＋(aq)+3e一 4Fe2＋(aq)+10H2O(1)+O2(g)——4Fe(OH)3(S)+8H＋ 8OH一一8e一——4H2O+4[O]2[O]=02（石墨――石墨电极） 阴极： 8H＋+8e一一4H2(g) 总电极反应： 4Fe(s)+10H2O(1)+O2(g)——4Fe(OH)3(s)+4H2(g) 或6H2O+2A1——2A1(OH)3(s)+3H2 电絮凝具有较好的凝聚效果．在常规的水处理系统中，一般靠投加混凝剂和助凝剂，来形成比较大的矾花，以达到去除废水中的悬浮物和有机物．常用的铁
氨氮的预处理方法
氨氮预处理方法 氨氮（NH3-N）以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中，两者的组成比取决于水的p H值。当p H值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例为高。 水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等，以及农田排水。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨。在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚至继续转变为硝酸盐。 测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。 氨氮含量较高时，对鱼类则可呈现毒害作用。 一．水样的保存 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至p H<2，于2—5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氮而遭致污染。
预处理 水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法，对污染严重的水或工业废水，则以蒸馏法使之消除干扰。 （一）絮凝沉淀法 概述 加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤去除颜色和浑浊等。 仪器 100ml具塞量筒或比色管。 试剂 （1）10%（m/V）硫酸锌溶液：称取10g硫酸锌溶于水，稀释至100ml。（2）25%氢氧化钠溶液：称取25g氢氧化钠溶于水，稀释至100ml,贮于聚乙烯瓶中。 步骤 1、预处理步骤 取100ml水样于具塞量筒或比色管中，加入1ml 10%硫酸锌溶液和0.1—0.2ml 25%氢氧化钠溶液，调节p H至10.5左右，混匀。放置使沉淀，用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20ml。 2、测定步骤
絮凝法处理L_异亮氨酸发酵液
第23卷第5期2004年9月 无锡轻工大学学报Journal of Wuxi U niversity of Light Industry Vol.23 No.5 Sep. 2004 文章编号:10092038X (2004)0520082204 收稿日期:2003212216; 修回日期:2004201207. 作者简介:刘清华(19752),女,江西萍乡人,食品科学与工程专业硕士研究生. 絮凝法处理L 2异亮氨酸发酵液 刘清华1, 钱和1, 张伟国2 (1.江南大学食品学院,江苏无锡214036;2.江南大学生物工程学院,江苏无锡214036) 摘 要:通过定性试验筛选,壳聚糖絮凝效果较好,并考察了p H 值、絮凝剂用量和絮凝温度对絮 凝效果的影响.结果表明:p H 值为5,壳聚糖用量为180mg/L ,絮凝温度为40℃时,絮凝效果最佳.通过对过滤常数的测定分析,从理论上进一步证实了所得的絮凝条件的合理性.关键词:絮凝;L 2异亮氨酸;壳聚糖;过滤常数中图分类号:TQ 920.6 文献标识码:A Pretreatment of L 2isoleucine Fermentation Broth via Flocculation L IU Qing 2hua 1, Q IAN He 1, ZHAN G Wei 2guo 2 (1.School of Food Science and Technology ,S outhern Y angtze University ,Wuxi 214036,China ;2.School of Biotech 2nology ,S outhern Y angtze University ,Wuxi 214036,China ) Abstract :Pretreatment of L 2isoleucine fermentation broth was studied.Experiment results indicated that chitosan was the best flocculant and the optimum flocculation conditions were :p H of 5,flocculant dosage of 180mg/L and temperature of 40℃.In order to confirm the optimum conditions to be reasonable and reliable ,the filtration constant was determined and discussed.K ey w ords :flocculation ;L 2isoleucine ;chitosan ;filtration constant 早在1936年,Rose 等人根据动物营养试验结果,证实L 2异亮氨酸是人和动物体营养必需氨基酸之一.它可作为食品强化剂以及用于配制一般营养复合氨基酸输液和治疗型特种氨基酸输液,其用量逐年增长 [1] . 发酵液是含有大量菌体固形物、组成复杂并带有负电荷的胶体分散体系,同时具有亲水性和憎水性[2].如果采用带菌体的发酵液直接上柱,不仅给操作带来困难,而且影响产品的质量和收率.絮凝技术由于具有促使颗粒结合成团,容易沉降、过滤、 离心、提高固液分离速度和液体澄清度等一系列特点而成为研究的热点[3].目前,人们已经在很多微生物体系中研究了絮凝现象,如用絮凝法处理L 2乳酸、甘油以及聚2δ2羟基丁酸(PHB )发酵液[4～6],絮凝法分离酒精酵母[7]、谷氨酸发酵液[8～11]、十五碳二元酸发酵液[12]、抗生素发酵液中的菌体[13,14].但目前尚未见用絮凝法预处理L 2异亮氨酸发酵液的报道.作者对絮凝剂进行了初步筛选并确定了最佳絮凝条件.
絮凝沉淀
为了保证出水水质达到排放标准，进一步降低磷含量，在MBR 工艺后再设混凝沉淀池，混合和反应絮凝是混凝过程的两个阶段。 采用桨板式机械搅拌混合池 （1）混合池有效容积V n 60max T Q V = 式中 Q max —设计最大水量，m 3/h ； T —混合时间，min ，取T=2min n —混合池个数； 则代入得3max m 41 60236.117n 60≈??==T Q V 混合池的设计尺寸为2m ×2m ×1m H H=3m 图4-2混合反应池设计计算示意图 （2）絮凝池总有效容积V n 60max T Q V = 式中 Q max —设计最大水量，m 3/h ； T —混合时间，min ，T=15～20min ，取18min ； n —反应池个数； 则代入得351 601836.117n 60max ≈??==T Q V m 3 设絮凝池高H 为3m ，池超高0.4m ，则絮凝池设计尺寸为6.2m×2m×3m ，
则混合池水深为H 1= m 12 24=?，混合池的设计尺寸为2m×2m×1m 。 本设计中采用平流式沉淀池。 （1）沉淀区有效水深h 2 qt =2h 式中： h 2—有效水深，m ； q —表面水力负荷，m 3/(m 2.h)，q=1.0~2.0，取1.5； t —污水沉淀时间，h ，t=1.5~2.5，取2h ； 沉淀区有效水深h 2，一般用2.0~4.0m,超高不应小于0.3m 。 则代入得m 325.1h 2=?==qt （2）沉淀区有效容积V 1 t Q A V max 21h == 式中 V 1—有效容积，m 3； A —沉淀区水面积，m 2，2max m 24.78q == Q A ； Q max —最大设计流量，m 3/h ； 则代入得3max 2max 21234.72m 2117.36t h h =?=== =Q q Q A V ，取235m 3 （3）沉淀区长度 t L ν6.3= 式中 L —沉淀区长度，m ； v —最大设计流量时的水平流速，mm/s,一般不大于5mm/s ，取4mm/s ； 代入得m 8.28246.36.3=??==t L ν （4）沉淀区总宽度 m 8.28 .2824.78===L A B （5）沉淀池总座数 b n B = 式中 n —沉淀池座数； b —每座宽度，与刮泥机有关，一般用5~10m ；
水样的常见预处理方法
水样的常见预处理方法 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
水样的常见预处理方法 样品前处理是目前分析测试工作的瓶颈，也是国内外研究的薄弱环节，同时又非常重要。因为样品被沾污或者因吸附、挥发等造成的损失，往往使监测结果失去准确性，甚至得出错误的结论，所以样品前处理过程是保证监测结果准确度的一个重要环节，样品前处理技术方法及需要注意的问题是保证监测结果真实可靠的保障。 常用的水样前处理方法有多种。无机物测定的前处理方法常用的有过滤、絮凝沉淀、蒸馏、酸化吹气法等；CuPbZnCd等重金属的前处理一般选用消解的方法；从环境水样中富集分离有机物的方法也有许多，半挥发性有机物的方法主要有液-液萃取，液-固萃取及固相微萃取等；对挥发性有机物主要有吹脱捕集法-顶空法和液-液萃取。 环境水样前处理具体方法的选择应根据处理方法对被测组分的实际影响，测定项目的要求和水样特点等来确定，每种处理方法都有一定的技术要求，操作方法不得当，都会直接影响监测结果的准确性。 1、环境水样过滤絮凝沉淀前处理方法 测定天然水样溶解态元素时，用0.45μm滤膜预处理水样，0.45μm滤膜能够方便地区分开溶解物和颗粒物如可溶性正磷酸盐Fe、Cd、Cu、Pb等的溶解态的测定，水样采集后立即用0.45μm 滤膜过滤，弃去初始50～100ml溶液，收集所需体积的滤液供测定使用，或直接测定，或消解后测定。测定元素总量时，取一定量均匀水样直接消解后进行测定，如总磷、总铁、总铅等。水样的过滤和不过滤对测定结果影响很大，有时可能相差百分之几十甚至几倍。根据测定要求，决定水样是否过滤，否则，严重影响测定结果的准确性。 对于污染较轻的地面水中有些无机物的测定，采用絮凝沉淀处理方法对水样进行前处理。如硫化物测定时，可先用醋酸锌沉淀法除去可溶性还原剂(如亚硫酸盐硫代硫酸盐等)的干扰，用中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜对加入醋酸锌的水样进行过滤，测定沉淀物中硫化物。测定氯化物硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、六价铬等，采用絮凝沉淀法对水样进行前处理。不同的分析项目，絮凝沉淀前处理方法略有差别，但原理都是利用氢氧化物沉淀吸附作用以消除或减弱干扰，过滤后测定滤液中该物质含量一般采用慢速或中速定量滤纸过滤，因为定量滤纸预先已用盐酸和氢氟酸处理过，其中大部分无机物已被除去，采用滤纸为滤料时，用前还应先用蒸馏水洗滤纸，进一步除去可溶性物质，并弃去出滤液20ml。 2、环境水样蒸馏前处理方法 蒸馏法是环境水样前处理的常用方法，可将氟化物、氰化物、挥发酚等以酸的形式蒸出，氨氮以氨的形式蒸出，而干扰物质留在溶液中蒸馏水样时，调节水样的PH值非常重要氟化物在含高氯酸的溶液中，以氟硅酸或氢氟酸被蒸出，含氰化物、酚水样的蒸馏一般用磷酸调节至PH值4，氰化物以氰化氢形式被蒸馏出来，挥发酚和水蒸气一起蒸出；蒸馏含酚水样时，由于流出液体积和原蒸馏液相当，蒸馏后的残液也须呈酸性，如不呈酸性，则应重新取样，增加磷酸加入量，进行蒸馏，否则苯酚未全部蒸馏，使测定结果偏低。注意检查蒸馏和吸收装置的连接部位，使其严密，氰化物、氨氮蒸馏装置的导管下端插入吸收液面下，这些细节都必须注意，否则蒸馏液损失，使测定结果偏低。蒸馏温度应适当，更应避免发生暴沸，否则可造成流出液温度升高，氰化氢、氨吸收不完全。 3、环境水样消解前处理方法 金属及其化合物的测定，常选择消解水样的方法消解样品，使水样无机结合态的和有机结合态的金属以及悬浮颗粒物中的金属化合物转变为游离态的离子，以便于进行原子吸收等的测定用原子吸收法测定金属时，消解用的酸的选择非常重要，作为基体应不影响后面的原子吸收测定。对于火焰原子吸收法，一般以稀HNO3介质为佳，HCIO3次之，因有分子吸收，不用H2SO4，H3PO4存在化学干扰，也不宜选用。对于石墨炉原子吸收法一般以HNO3介质为佳，应避免使用HCl介
污水处理中沉淀工艺的原理及特点
污水处理中沉淀工艺的原理及特点 针对沉淀是去除水中悬浮物的主要单元，对沉淀工艺的进展方面进行了论述，主要介绍 了平流式沉淀池、蜂窝斜管填料沉淀池、高密度沉淀池、拦截式沉淀池的特点和优点，旨在 提高沉淀池的沉降效率。 目前，国内外的给水处理工艺大多采用沉淀（澄清）过滤和消毒形式，其中沉淀部分对 原水中悬浮物的去除显得尤为重要。沉淀池作为去除水中悬浮物的主要设施之一，在水行业 得到了广泛的应用。纵观沉淀构筑物的发展可以发现，在20世纪6O年代以前主要采用平流式、竖流式和辐流式沉淀池，60年代起各种澄清池盛行一时，70年代后，主要是斜管、斜板及复合型沉淀池。沉淀构筑物形式的改进提高了沉淀分离的效率。沉淀池的设计和开发都是 围绕怎样增加沉淀面积和改变水流流态这两方面进行的。沉淀池的设计总是以提高沉淀池的 沉降效率为目的。提高沉降效率有两种方法：1）缩短颗粒的沉淀距离、增大沉淀池面积，斜管沉淀属这一类；2）增大矾花颗粒的下沉速度，通过采用高效絮凝剂和优化絮凝工艺来实现。 1、平流式沉淀池 平流式沉淀池是目前我国大中型给水厂使用最广泛的池型，具有结构简单、管理方便、 耐冲击负荷强等优点。平流式沉淀池为矩形，上部为沉淀区，下部为污泥区，池前部有进水区，池后部有出水区。经混凝的原水流入沉淀池后，沿进水区整个截面均匀分配，进入沉淀区，然后缓慢流向出口区。水中的颗粒沉于池底，沉积的污泥定期排出池外。 2、蜂窝斜板（管）沉淀池 蜂窝斜板（管）沉淀是把与水平面成一定角度（一般为60。）的众多蜂窝斜板（管）组 件置于沉淀池中。水流可从下向上或从上向下流动，颗粒则沉于底部，而后自动滑下。从改 善沉淀池水力条件来分析，由于沉淀池水力半径大大减小，从而使雷诺数R大为降低，弗劳 德数大为提高，满足了水流稳定性和层流的要求。为了进一步提高沉淀效率，许多改良型的 蜂窝斜板（管）沉淀池应运而生。 蜂窝斜管填料特点： 1. 湿周大，水力半径小。 2. 层流状态好，颗粒沉降不受絮流干扰。 3. 当斜管填料管长为1米时，有效负荷按3-5吨/米2·时设计。V0控制在2.5-3.0毫米/秒范围内，出水水质最佳。 4. 在取水口处采用斜管填料，管长2.0～3.0米时，可在50-100公斤/米3泥砂含量的高浊 度中安全运行处理。 5. 采用斜管填料沉淀池，其处理能力是平流式沉淀池的3-5倍，加速澄清池和脉冲澄清池的 2-3倍。 6．采用优质无毒,孔径表面积大,不易老化,耐久性强,表面光滑,耐酸耐碱,轻质耐压,使用寿 命长,组装方便,安装牢固。
絮凝剂的选择综述
絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用最广泛、最普遍的单元操作之一, 是废水处理过程中不可缺少的关键环节。絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用, 选择何种絮凝剂, 对于提高出水水质、降低制水成本有着重要的技术经济价值。 按其化学成分分类 , 絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。无机盐类絮凝剂的品种较少, 主要是铝盐、铁盐、水解聚合物等低分子盐类以及无机高分子等絮凝剂。有机高分子絮凝剂主要有合成的有机高分子絮凝剂和天然改性有机高分子絮凝剂。 1 无机盐类絮凝剂 1.1 无机低分子絮凝剂 无机低分子絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中硫酸铝最早是由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝盐有硫酸铝AL 2(SO4 3·18H 2O 和明矾 AL 2(SO4 3·K 2SO 4·24H 2O, 另一类是铁盐有三氯化铁水合物 FeCL 3·6H 2O. 硫酸亚铁水合物 FeSO 4·17H 2O 和硫酸铁。 无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低,而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。 1.2 无机高分子絮凝剂 无机高分子絮凝剂是 20世纪 60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比, 它能成倍的提高效能,且价格较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。目前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度, 加上产品质量稳定,无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量的 30%~60%[1]。 1.2.1 简单的无机聚合物絮凝剂
这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。如聚合氯化铝 (PAC 、聚合硫酸铝 (PAS 、聚合氯化铁 (PFC 以及聚合硫酸铁 (PFS等。无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好, 其根本原因在于它能提供大量的络合离子, 且能够强烈吸附胶体微粒, 通过吸附、桥架、交联作用,从而使胶体凝聚。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δ电位, 使胶体微粒由原来的相斥变为相吸,破坏了胶团稳定性,使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,沉淀的表面积可达(200~1000 m 2/g,极具吸附能力。 1.2.2 改性的单阳离子聚合絮凝剂 除常用的聚铝、聚铁外,还有聚活性硅胶及其改性品,如聚硅铝(铁、聚磷铝(铁通过引入某些高电荷离子改性以提高电荷的中和能力; 如聚硅酸硫酸铝 (PASS、聚硅酸絮凝剂(PSAA 等引入羟基、磷酸根等以增加配位的络合能力,从而改变絮凝效果。其可能的原因是 [2]:某些阳离子或阴离子可以改变聚合物的形态结构分布,或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。对含铝离子的聚硅酸絮凝剂(PSAA 的研究 [3]表明 PSAA 对油田稠油采出水的处理中具有比 PACS (含硫酸根的改性聚合氯化铝更强的除油能力,处理煤矿矿井废水时 COD 去除率可达 98.2%,悬浮固体的去除率可达 99.4%。 PASS 的制备方法简单、原料来源广泛、成本底,具有极大的开发价值及广泛的应用前景。而对聚硅酸硫酸铁(PFSS 絮凝剂 [4]的研究发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果, 因而有可能在废水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂, 以消除毒性, 而且可以根据不同的处理对象通过 改变 Fe/SiO2摩尔比调整 PFSS 的配方来取得良好的絮凝效果。 1.2.3 多阳离子无机聚合絮凝剂 聚铝铁复合絮凝剂是含有聚铝、聚铁及氯根和硫酸根多核配位的复合性无机高分子絮凝剂,因兼有聚铝和聚铁的优良性能而日益受人关注。 聚合硫酸氯化铁铝 [5](PAFCS是其中之一,其有效铁铝含量(AL 2O 3+Fe2O 3大于 22%,产品吸湿性强。研究表明:在聚合氯化铝的 (PAC的有效铝含量大于 PAFCS 有效铝铁含量的情况下, PAFCS 在污水处理中有着比明矾更好的结果; 在含油废水
化学絮凝法处理制药废水应用研究进展
化学絮凝法处理制药废水应用研究进展 采用化学絮凝法处理制药废水具有高效、经济和操作简便等优点，与好氧/厌氧传统生化法、膜分离等方法联合起来可有效克服制药废水对活性功能性微生物的抑制性和对分离膜的长效性污染；同时大大提高废水的可生化性、改善废水水质特性，使处理后的出水水质接近或达到普通有机废水水质，从根本上解决了制药废水治理难的问题。文中就絮凝法在制药废水处理中的应用研究现状，以及影响制药废水絮凝处理的主要因素进行了论述。 标签：化学絮凝；制药废水；预处理；后续处理；影响因素 1 化学絮凝法原理 化学絮凝法的原理是由于存在双电层及某些物理因素，当加入与胶体粒子具有不同电性的离子溶液时，会发生凝结作用。当发生凝结作用时，胶体粒子必失去稳定作用或发生电性中和，不稳定的胶体粒子再互相碰撞而形成较大的颗粒。当加入絮凝剂时，它会离子化，并与离子表面形成价键。为克服离子彼此间的排斥力，絮凝剂会由于搅拌及布朗运动而使得粒子间产生碰撞，当粒子逐渐接近时，氢键及范德华力促使粒子结成更大的颗粒。碰撞一旦开始，粒子便经由不同的物理化学作用而开始凝集，较大颗粒粒子从水中分离而沉降。絮凝剂主要分为无机、有机和复合型絮凝剂三类。无机高分子絮凝剂有聚氯化铝（PAC）、聚硫酸铝（PAS）、聚硫酸铁（PFS）等高聚物。有机高分子絮凝剂则主要是聚丙烯酰胺（PAM）及其衍生物。 2 制药废水的种类以及水质分析 2.1 抗生素生产废水 抗生素是微生物、植物或动物在其生命过程中产生（利用化学、生物或生化方法）的化合物，其种类繁多，生产方式多样，其中以生物发酵的形式最多。抗生素废水主要包括发酵废水、酸碱废水、有机溶剂及洗涤废水等，其中发酵废水的有机物浓度较高，COD达几万mg/L，而且废水中的残余抗生素对微生物具有抑制作用，使生物处理效率降低。此外，该类废水悬浮物含量高、色度高。 2.2 生物制药废水 发酵类生物制药的过程是通过微生物的生命活动，产生可以作为药物或药物中间体的物质，再通过分离方法将它们分离出来的过程。此类物质生产过程排放的废水包括生产过程废水、辅助过程排水、冲洗水和厂内的生活污水。 2.3 化学制药废水 化学制药是利用有机或无机原料通过化学反应制备药品或其中间体的过程，
絮凝沉淀池调试方案说明样本
山西三维絮凝沉淀池预处理工艺调试方案 山西三维循环排污水项当前期预处理系统采用原水池+穿孔旋流絮凝池+斜管沉淀池处理工艺, 设计规模为350m3/h.设计处理能力要求为: 悬浮固体SS去除率为90%, 出水浊度满足后续过滤器进水要求。 一、主要预处理工艺流程 流程说明: 原水进入穿孔旋流絮凝池, 经过上下交错的方孔, 顺序流出至布水槽。再经过布水槽下部的穿孔花墙均匀出水进入斜管区, 水流经过斜管缓慢上升, 絮凝杂质在斜管上沉淀下落进入排泥斗, 经过沉淀后的水经过斜管进入清水区, 清水经过穿孔集水槽汇入集水总渠, 最终流入原水池。 二、主要构筑物及设计参数 （1）穿孔旋流絮凝池 钢筋混凝土结构, 设计进水量为350m3/h, 1座, 6格.长X宽X高: 4mx6mx5m,每格尺寸1.8mX1.9m,四个角填成三角形, 其直角边长为0.3m. 絮凝池孔口流速应按由大变小的渐变流速计, 起端流速适宜为0.6~1.0 m/s, 末端流速宜为0.2~0.3 m/s。絮凝时间按10min计。 （2）布水槽 采用穿孔花墙均匀布水, 共上下2排, 每排9个方孔, 方孔尺寸200X200. （3）斜管沉淀池 钢筋混凝土结构, 1座, 长X宽X高: 9.1mx6mx5m, 穿孔管排泥。设计排泥量为42 m3/d.设计液面上升流速v=2mm/s, 颗粒沉降速度u0=0.3mm/s。斜管沉淀时间5min。初步设计排泥周期为1d/次。每个沉淀池排泥斗容积为0.9 m3。 （4）原水池 钢筋混凝土结构, 1座, 尺寸: 6.5mx6mx5m.有效容积: 183 m3。有效水深4.7m.
（5）设计排泥周期 与沉淀池相比, 絮凝池及布水槽污泥量相对较少。排泥周期相对较长。就斜管沉淀池而言, 由于沉淀池较长, 沉淀池进水端积泥较多, 顺水流方向, 依次递减。因此, 沿水流方向, 前两个排泥管排泥周期小于后面几个排泥管的排泥周期。 根据水质报告, 初步确定沉淀池排泥周期为0.5~2d,一次排泥时间10~15min.具体排泥时间由调试结果确定。 三、工艺调试方案 (一)调试目的和内容 调试的主要内容有: 第一, 带负荷试车, 解决影响连续运行的各种问题, 为下一步工作打好基础; 第二, 确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数, 如絮凝剂最佳投加量, 助凝剂最佳投加量等。在确保出水水质达标的前提下, 尽可能降低耗量; 第三, 确定絮凝池, 布水槽和沉淀池的排泥周期, 从而在PLC 和上位机设定参数, 确定排泥闸阀开启的时间。第四, 编制工艺控制规程, 以指导今后的运行。 (二)调试方法 1、准备工作 1)人员准备: a.工艺、化验、自控、仪表等相关专业技术人员各一人。 b.接受过培训的各岗位人员到位, 人数视岗位设置和能够进行 轮班而定。 2) 其它准备 a.收集工艺设计图及设计说明、自控、仪表和设备说明书等相 关资料。 b.检查化验室仪器、器皿、药品等是否齐全, 以便开展水质分 析。 c.检查各构筑物及其附属设施尺寸、标高是否与设计相符, 管
(完整word版)絮凝沉淀池调试方案说明
山西三维絮凝沉淀池预处理工艺调试方案山西三维循环排污水项目前期预处理系统采用原水池+穿孔旋流絮凝池+斜管沉淀池处理工艺，设计规模为350m3/h.设计处理能力要求为：悬浮固体SS去除率为90%，出水浊度满足后续过滤器进水要求。 一、主要预处理工艺流程 流程说明：原水进入穿孔旋流絮凝池，通过上下交错的方孔，顺序流出至布水槽。再通过布水槽下部的穿孔花墙均匀出水进入斜管区，水流通过斜管缓慢上升，絮凝杂质在斜管上沉淀下落进入排泥斗，经过沉淀后的水通过斜管进入清水区，清水通过穿孔集水槽汇入集水总渠，最终流入原水池。 二、主要构筑物及设计参数 （1）穿孔旋流絮凝池 钢筋混凝土结构，设计进水量为350m3/h，1座，6格.长X宽X高：4mx6mx5m,每格尺寸1.8mX1.9m,四个角填成三角形，其直角边长为0.3m. 絮凝池孔口流速应按由大变小的渐变流速计，起端流速适宜为0.6~1.0 m/s，末端流速宜为0.2~0.3 m/s。絮凝时间按10min 计。 （2）布水槽 采用穿孔花墙均匀布水，共上下2排，每排9个方孔，方孔尺寸200X200. （3）斜管沉淀池 钢筋混凝土结构，1座，长X宽X高：9.1mx6mx5m, 穿孔管排泥。设计排泥量为42 m3/d.设计液面上升流速v=2mm/s，颗粒沉降速度u0=0.3mm/s。斜管沉淀时间5min。初步设计排泥周期为1d/次。每个沉淀池排泥斗容积为0.9 m3。 （4）原水池 钢筋混凝土结构，1座，尺寸：6.5mx6mx5m.有效容积：183 m3。有效水深4.7m. （5）设计排泥周期 与沉淀池相比，絮凝池及布水槽污泥量相对较少。排泥周期相对较长。就斜管沉淀池而言，由于沉淀池较长，沉淀池进水端积泥较多，顺水流方向，依次递减。因此，沿水流方向，前两个排泥管排泥周期小于后面几个排泥管的排泥周期。
电絮凝废水处理的原理
电磁氧化废水处理的原理 高压脉冲电凝EC 技术突破传统低电压、大电流的电解法，而采用高电压小电流-高压脉冲电凝法 （HVES）。该法采用电化学原理，借助外加高压电作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，经单一电 凝设备即可对废水中的有机物或无机物进行氧化还原反映，进而凝聚、浮除，将污染物从水体中分离，可 有效地去处废水中的COD、重金属、SS、油、磷酸盐等各种有害污染物。 电磁氧化工艺可破坏分子的稳定性，使环状分子开环、大分子断链，从而大幅度改善废水的可生化性。应用对象包括：染料废水、印染废水、垃圾渗滤液、制药废水、造纸废水、电镀废水、制革废水等。 电磁氧化设备的工作原理是：给多组并联的极板接通直流电，在极板之间产生电场，使待处理的水流入极板的空隙。此时通电的极板会发生电化学反应，溶出Al3+或Fe2+等离子并在水中水解而发生絮凝反应，在此过程中，同时发生电气浮、氧化还原等其他作用，这些作用的结果，使水中溶解性、胶体和悬浮态污染物得到有效转化和去除。包括以下几方面的作用： (1)絮凝作用：可溶性阳极例如铁、铝等阳极，通以直流电后，阳极失去电子后，形成金属阳离子Fe2＋、Al3＋，与溶液中的OH-生成金属氢氧化物胶体絮凝剂，这类新生态氢氧化物活性高、吸附能力强，与原水中的胶体、悬浮物、可溶性污染物、细菌、病毒等结合生成较大絮状体，经沉淀、气浮被去除。这一过程与化学絮凝的机理相似，包括电荷中和、吸附架桥、压缩双电层等过程。 (2)气浮作用：电解过程中当电压达到水的分解电压时，在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气，生成的气体以分散度极高的微小气泡的形式出现，与原水中的胶体、乳状油等污染物粘附在一起浮升至水面而被去除。电磁氧化产生的气泡远小于加压气浮产生的气泡，因而其气浮能力更强，对污染物的去除效果也更好。 (3)氧化作用：电解过程中的氧化作用分直接氧化和间接氧化。直接氧化，即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化。间接氧化，利用溶液中的电极电势较低的阴离子，例如OH-、Cl-在阳极失去电子生成新的较强的氧化剂的活性物质［O］、Cl2等，利
发酵液预处理解析
第三章发酵液预处理
从微生物发液中提取发酵产品的第一步骤就是预处理，其目的的不仅在于分离菌体和其他悬浮液的性质，以利 用于提取和精制后断各工序的顺利进行。各种发酵产品，由于菌种不同和发酵液特性不同，其预处理方法的选择 也有所不同。大多数发酵产物存在于发酵液中，也有少 数产物存在于菌体中，或发酵液和菌体中都有含有。 –对于胞外产物，经预处理应尽可能使目的产物转移到液相，然后经固液分离除去固相； –对于胞内产物，则首先收集菌体或细胞，经细胞破碎后，目的产物进入液相，随后再将细胞碎片分离。
第一节发酵液过滤特性改变 微生物发酵液的特性可归纳为： ?发酵产物浓度较低，大多为1%～10%，悬浮液中大部分是水； ?悬浮物颗粒小，相对密度与液相相差不大： ?固体粒子可压缩性大； ?液相粘度大，大多为非牛顿型流体； ?性质不稳定，随时间变化，如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响。
一、降低液体粘度 降低液体粘度的常用方法有加水稀释法和加热法等。 采用加水稀释虽然降低液体粘度，但会增加悬浮液的体积，加大后继过程的处理任务。若加水一倍，则稀释后液体的粘度必须下降50%以上才能有效提高过滤速率。 升高温度可有效降低液体粘度，提高过滤速率，如 12oBe 麦芽汁40℃时粘度为1.2×10-3Pa·s，升高到75℃其粘度可下降一半，过滤速率可加倍。同时，在适当温度和受热时间可使蛋白质凝聚，形成较大颗粒的凝聚物，进一步改善了发酵液的过滤特性。如链霉素发酵液，调酸至pH3.0后。加热至70℃，维持半小时，液相粘度下降至1/6，过滤速率可增大10~100倍。使用加热时必须严格控制加热温度与时间。