微絮凝
微絮凝
中图分类号：TU991.2
文献标识码：A
文章编号：1000-4602(2002)04-0014-05
Study on the Micro-flocculation/Deep Bed Direct Filtration and Its
Process Parameters
LUAN Zhao kun, LI Gui ping, WANG Shu guang
(State Key Lab of Environment and Aquatic Chemistry,Research Center for Eco-envi ronmental Science,Chinese Academy of Sciences,Beijing
100085,China)
Abstract： Pilot study on micro-flocculation/deep bed direct filtration process with the addition of polyaluminum chloride (PAC) was made in accordance with the quality of low turbidity water in Beijing No.9 Water Supply Plant.The study focused on the preference of bed height and homogeneous media with ultra size,and the optimal chemical and hydraulic parameters of direct filtration process,as well as the op timization of backwashing.All of these were compared with overall treatment effi ciency and economic benefit in the existing water plant,and thus providing a bas is for the practical application of micro-flocculation/deep bed
filtration process.
Keywords: micro-flocculation/deep bed direct filtration; polyaluminum chloride
微絮凝—深床直接过滤又简称直接过滤工艺［1］。它实际是在对混凝、过滤作用机理及其工艺过程深入研究的基础上，将混凝与过滤过程有机集成为一体，形成了当今水处理的高新技术系统［2、3］。近年来，采用该过滤工艺处理低温、低浊、有色水质已成为发达国家水厂选择的主流［4］。
1 中试装置及流程
1.1 装置
中试装置及工艺流程如图1所示。
中试是在小型模拟试验［5］基础上进行的优化放大，最大设计处理量为1.2m3/h 。滤床采用有机玻璃管，高为5 000 mm、内径为200mm、取样管间隔为300 mm、承托层为20 0 mm。由于小试选用滤料的粒径相对较小，导致截污分布相对不均，过滤周期未能达到最佳状况，故中试选用了超大粒径的无烟煤滤料(粒径为3.5～4 mm，有效粒径d10为3.8 mm，不均匀系数为1.05)，滤料填充高度
为1000～2500mm。为保证布水、布气均匀，采用长柄滤头布水并在滤层底部铺垫粒径为16～32mm、8～16mm、4～8 mm的卵石承托层。
1.2 工艺流程
原水直接与水厂配水管路相连，用水泵提升。絮凝剂与原水通过管式混合器混合、经旋流混合槽后直接进入滤床进行过滤处理。管式混合器前由高精度电子蠕动计量泵控制加药量，管道混合停留时间设定为1～2min。旋流混合槽出口处安装流动电流检测仪在线检测混合水质的流动电流变化状况。出水浊度采用美国Great Lake公司的在线浊度监测仪进行瞬时监测并传输至Hitachi Cor.的记录仪进行记录。
1.3 控制标准
采用下向流等速变水头过滤，滤速为16～32 m/h，水头损失穿透标准设定为250cm(25 kPa)，水质穿透标准设定为浊度＜0.3 NTU、色度＜0.5倍，与国外
控制标准一致［4
］。
所用药剂分别为碱化度为40%～60%、Al
2O
3
含量为10%和16%的液体聚合氯化
铝，投药量以水厂现有工艺确定的最佳投药量(4 mg/L)作基准。
2 结果与讨论
2.1 运行结果
北京第九水厂源水取自密云水库，以怀柔水库作调节水库。由于密云水库环境保护良好，源水基本未受污染。除每年一周左右的高浊期(平均为68 NTU)外，浊度最高为3.2NTU，最低为0.69 NTU，平均为2～3 NTU，而且取水口深(水下40 m)、水质波动较小、水温较低。中试进行了两年，其中不同床深和投药量条件下部分典型过滤周期结果见表1。
编
号
2.2 深床直接过滤的影响因素
① 滤料粒径
滤料粒径是影响直接过滤过程水头损失(H)的最重要因素之一，H可用下式计算：
H=f(L0／D2)(1)
式(1)表明水头损失与滤料粒径(D)的平方成反比，与滤层厚度(L0)成正比，当滤料粒径增加时水头损失将大大减小。国外目前直接过滤选用的均质滤料粒径范围一般为1.5 ～2.0 mm。小试中发现，采用有效粒径d10=2.0 mm的均质无烟煤滤料及滤床深度为2 m时，大部分絮体颗粒聚集在滤料表层上半部分，过滤周期仅为20 h左右，表明滤料有效粒径相对较小，滤层截污分布相对不均，因此中试采用d10=3.8mm的超大粒径滤料并将滤床厚度加深为2.5 m，此时的截污分布如图2所示。
结果表明，在相同滤速下中试滤料粒径为3.8 mm时的水头增长比小试(粒径为2.0 mm)慢得多，可有效增加滤层絮体沉积速率以及絮体在滤层内的穿透深度，防止过早堵塞而使水头损失减至最小，因而可显著提高过滤运行周期和产水率。
② 滤层厚度
滤层厚度的影响需从滤料表面吸附和沉积作用两方面考虑，而对吸附和沉积起决定性作用的是滤料表面积。
对于一定粒径的滤料，滤料表面积实际由L/d(L为滤层厚度，d为粒径)决定。普通滤料厚度一般根据藤田贤二的经验公式［6］，认为L/d10=1 000 或
L/de=800时是安全的但它是在常规滤速(V=10 m/h左右)得到的，在深床过滤的
高滤速下此值的安全性值得怀疑。Hazen认为滤层深度需满足下列公式：L=Qhd3／B （2)
式中d——粒径，mm
Q——截面流量，L/(m2·s)
h——水头损失，Pa
B——穿透指数，一般取B＝1×10-3
因滤速(V)越大，所需滤层厚度越大(L与V1/3成正比，如滤速提高1倍，L 相应增加21/3)，而L越大，滤后浊度变化越慢；d越大，水头损失增长越慢，
因此，增大L和d值可以延长过滤周期。
当床深＜2.0 m会出现出水不达标或水质过早穿透，导致过滤周期过短。床深为2.5 m、滤速为24 m/h和16 m/h时水质达标(浊度＜0.3 NTU)，过滤周期分别达到78、104h，表明以2.5 m床深运行较安全，而此时L/de值(658)仍低于藤田所提出的800～1000的范围，说明直接过滤滤速与滤床厚度之间存在一定关系，依据现有常规滤料的经验公式并不能准确反映深床直接过滤中滤床厚度与滤速的关系以及选择适宜滤床深度。
③ 滤速
在滤速高时滤池工作周期的长短主要由水头损失决定，而起始水头损失小是大粒径滤料的优点之一(可延长过滤工作周期)。此外，颗粒物在滤床中的迁移取决于水流的剪切力，而水流剪切力则由流速和滤料粒径及形状决定。滤料粒径及深度一定时，滤速越大颗粒污染物在滤床中向下迁移得越快，过滤周期也越短。3种滤速下的试验结果见图3。
在投药量为4 mg/L、滤速为32 m/h时，过滤周期仅为26 h。降低投药量和滤速(16～24 m/h) ，过滤周期分别达到78、96 h，表明在此L/d情况下，16～
24 m/h是最佳直接过滤滤速。
④ 最佳投药量与滤前絮凝反应时间
最佳投药量与滤前絮凝反应时间对直接过滤的最佳过滤周期具有显著的影响。试验表明，聚合氯化铝稍低或稍高的投量均会显著影响出水水质和过滤周期，因此精确控制其最佳投量是获得最佳过滤净化处理效能的关键。滤前最佳投量和絮凝反应时间必须依据絮凝剂的化学反应特性和源水悬浊胶体颗粒特性及浓度而随机调整，使其形成不仅能够透过较深滤层，同时又能与负电滤料表面发生接触粘结絮凝反应而被截留于滤料表面的一定微尺度的正电性微絮凝颗粒。
图4等滤速、不同投药量的试验结果在投药量为2 mg/L(相当于0.32
mg/LAl
2O
3
)、滤速为16 m/h的条件下，出水浊度＜0.3 NTU，稳定运行周期长达
96～110 h。水厂现有过滤工艺是以7～8 m/h的滤速运行，过滤周期为48 h，
液体PAC投加量为4 mg/L(相当于0.64 mg/LAl
2O
3
)，是微絮凝—深床直接过滤工
艺的一倍，表明聚合氯化铝高效絮凝特性更适用于大粒径深床直接过滤，并能在较低投药量下获得较好的出水水质。
国外在直接过滤工艺中，采用传统絮凝剂(硫酸铝、氯化铁等)的滤前停留时间多控制在3～7 min。如前所述，聚合铝絮凝剂具有较强的电中和脱稳能力、
快速的絮凝反应动力学及结团絮凝反应特征。因此微絮凝—直接过滤滤前絮凝反应停留时间只需控制在1～2 min，停留时间延长将导致水头损失增大、过滤周期缩短。
2.3 反冲洗参数
超大均质滤料反冲洗的优点是不会因为冲洗强度过大而将小粒径滤料冲出滤池而造成滤料损失，也不会因冲洗强度过小而导致粗滤料不能完全流态化。均质大粒径滤料有利于截留的悬浮物向下渗透，使污染物分布较均匀，但同时也存在反冲洗问题。采用常规水冲洗方法不能达到较好效果，会导致滤池不能恢复净水能力、截污能力下降以及冲洗水耗上升等不良后果。因此，深床直接过滤工艺过程的反冲洗最好采用气水联合反冲洗方式，分三步进行：①气冲；②气、水混合冲；③水漂洗。目前所有反冲洗强度的经验公式都是针对水反冲洗的，对于大粒径深床的气水反冲洗参数国内尚无数据提供。笔者针对所采用的滤料及填料厚度，对深床直接过滤的合适反冲洗参数进行了试验，计算结果见表2。
① 气冲强度的确定。气冲的目的是使气泡通过滤层时局部滤料发生移动，滤料颗粒相互填充、碰撞、摩擦，使得附着在滤料表面的杂质脱落，也可通过气泡对滤料颗粒的冲击使滤料产生振动而导致杂质脱落，即以滤层开始搅动临界冲洗强度为下限，但不能使滤层膨胀而致动力消耗过大。研究表明，在柱上水头为10 kPa时，使滤层搅动的反冲洗强度为18L/(m2·s)，强度增长至26L/(m2·s)时滤层开始膨胀，因此选取20L/(m2·s)为气冲洗强度，冲洗时间为2～3 min。
② 混合冲洗阶段强度确定。混合冲洗阶段水流处理起到剪切、剥落污染物的作用，还要将剥离的污染物与滤料层分开。在此阶段应以滤料流化为准，滤层膨胀率按经验控制在30%左右。气冲强度过高会导致紊动程度过大而不利污染物随水流上升。因此，将气冲强度减小至15L/(m2·s)，此条件下使滤层膨胀率达到30%的水冲洗强度为15 L/(m2·s)，冲洗时间为4 min。
③ 水漂洗。此阶段的目的是将前两阶段从滤层中剥落的污染物与滤料层分开。为防止污染物重新回到滤层下方，应保持第二阶段的膨胀率不变。此阶段的水力强度应加大为25L/(m2·s)，冲洗4 min。
④ 表面扫洗。在实际工程中，最好结合表面扫洗使随气泡或水流上浮的杂质及时被清除［扫洗强度可按经验数据取7～8/(m2·s)］。在有表面扫洗时，混
合冲洗阶段、单水漂洗阶段气和水的强度均可适当减小。
综合上述结果，在第二阶段的冲洗水用量为0.113m3，第三阶段的冲洗水用量为0.187m3，反冲洗过程中总耗水量为0.3m3，若按第8周期产水量计算，该周期内总产水量为46.5m3，反冲洗用水量仅占产水量的0.6%。
2.4 综合效能评价
表3是直接过滤与传统工艺处理结果对比。
由表3可见，聚合氯化铝的微絮凝—深床直接过滤工艺在净化处理低温、低浊水质方面具有显著的社会与经济效益，具体体现在：①流程方面，该工艺省去了现有三级絮凝反应池和斜板沉淀池，缩短了工艺流程，可节省投资近1/3；
②产率方面，现有滤池滤速为7～8 m/h，过滤周期为48 h，而直接过滤滤速可达16～32 m/h，可稳定运行80～104 h，滤速提高2～3倍，过滤周期也提高1～2倍，产水率至少提高2～4倍；③药剂方面，使用碱化度为60% 的液体聚合铝，在床深为2.5 m、滤速为16 m/h、投药量仅为2 mg/L时，稳定运行达到90～104 h，仅为水厂现有投药量的1/2。北京九厂现处理水量为100×104m3/d，现有工艺用药量为4 t/d，而采用微絮凝—深床直接过滤工艺可节省药剂2t/d，按液体
PAC(Al
2O
3
含量为16%)市售1600 元/t计算，仅药剂费就可节省3200元/d。④出
水水质方面，试验水质控制标准为浊度＜0.3 NTU，明显地提高水厂出水水质(现有水厂出水浊度标准＜1 NTU) ，使出水水质可达到发达国家水厂处理标准。
3 结论
① 中试从工程可行性及实用性的角度进行研究。针对北京水源九厂的低温低浊水质实际处理所得试验结果表明，该试验设计适合于采用聚合铝絮凝剂的微絮凝—深床直接过滤工艺，对于处理低温低浊水是可行的且可实用化，同时也验证了所提出的超大粒径滤料深床完全适合于聚合氯化铝的高效絮凝反应特征。
② 微絮凝—直接过滤工艺的最佳化学及水力学参数如下：选用粒径＞3～4 mm的无烟煤滤料；采用大粒径滤料、大滤速进行直接过滤时，L/d值所需满足的范围可比藤田等人提出的经验公式都小；大粒径深床过滤工艺可采用比常规粒径滤料大得多的滤速，出水标准控制在浊度＜0.3 NTU，滤速提高到30 m/h，过滤周期可达到24 h。如出水浊度标准控制在0.5 NTU、滤速为30 m/h，过滤周
期可达到50 h以上。采用16 m/h或更低滤速时，则可大大延长过滤周期，而这一滤速也接近常规滤速(8～10 m/h)的一倍。
③ 微絮凝—深床直接过滤工艺在处理低温、低浊水质方面具有显著的社会与经济效益，不仅明显节省投资费用及占地，而且可显著提高产水率和出水质量，显著节省运行处理费用。
参考文献：
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作者简介：栾兆坤(1950- )，男，山东龙口人，中国科学院生态环境中心研究员，博士，主要从事水处理药剂与工艺、工程研究。
电话：(010)62849198
收稿日期：2002-01-08
微絮凝过滤、臭氧消毒工艺处理微污染水库水
微絮凝过滤、O3消毒工艺处理微污染水库水 T市城市生活饮用水源为一山涧水库水，由于长期自然沉降，浊度很低，1995年—1997年的平均浊度在10 NTU左右，尤其是每年10月份至次年3月份期间，浊度＜5.0 NTU。近些年来，由于旅游业发展和水库养鱼大量增加，造成水库水受到一定程度的污染。当光照充足时，藻类大量繁殖，每年4月—9月间，藻类个数高达(5.0～7.0)×107个/mL。为了保证该市水厂传统混凝、沉淀、过滤净水工艺的正常运行，需要在源头投氯杀藻，结果造成大量卤代烃生成。 研究发现［1］，在低浊源水处理中，采用微絮凝直接过滤工艺可取得良好的效果。O3作为一种强氧化剂，用作消毒剂进行消毒可降低投氯量，减少出厂水中卤代烃含量。现将微絮凝直接过滤、O3消毒工艺处理4月—9月间高藻期水库水的试验结果总结于后。 1 试验方法与材料 1.1 分析测试方法 分析测试方法如表1所示。
1.2 工艺流程 根据水库水浊度低的特征，采用以微絮凝直接过滤和O3消毒为核心的处理工艺，其流程如图1所示。 1.3 设备及工艺参数 滤池：为了减少将来工程改造量和使试验结果具有可比性，采用石英砂滤池，除了滤池直径缩小为185 mm外，其他操作参数与该厂现有的滤池一样，即内填700 mm厚的粒径d＝0.5～1.2 mm石英砂颗粒滤料，滤速为8 m/h，过滤周期为12 h，反冲期历时3.0 min，滤料的膨胀率为45%。混凝剂为PAC，该厂原工艺投加4.31 mg/L，微絮凝直接过滤、O3消毒试验工艺投加1.01 mg/L。O3接触塔：内径d ＝100 mm，H＝900 mm，利用氧气产生O3。 2 试验结果与讨论
微生物絮凝
微生物絮凝剂在水处理中的应用 摘要：微生物絮凝剂法广泛应用于水处理中。本文主要论述了微生物絮凝剂的分类，絮凝机理，影响絮凝活性的因素及在水处理中的应用。 关键词：微生物絮凝剂；水处理；应用 1 前言 随着水处理技术的发展,絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。微生物絮凝剂是某些微生物在特定的培养条件下，生长到一定阶段而产生的有絮凝活性的次生代谢物质，可作为一种新型水处理剂，具有安全、高效、易生物降解等特性[1]。微生物絮凝剂多数相对分子质量较大(104~106)，分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等，其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数[2]。 2 微生物絮凝剂的分类 1) 直接利用微生物细胞的絮凝剂，如某些细菌。其中霉菌、放线菌和酵母，它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。 2) 利用微生物细胞提取物的絮凝剂，如酵母细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。 3) 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂，微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物，主要有细菌的荚膜和粘液质，除水分外，其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物，其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂[3]。 3 微生物絮凝剂的絮凝机理 微生物絮凝剂在液体介质中主要通过其电荷性质和高分子特性使胶体脱稳、絮凝沉淀、固液分离。研究工作者已经提出多种絮凝机理，其中以“桥联作用”机理最为人们所接受。 3.1 “桥联作用”机理 该学说认为微生物絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力，同时吸附多个胶体颗粒,在颗粒间产生“架桥”现象，并形成一种网状的三维结构而沉淀下来。Lee等以吸附等温线和ζ电位测定表明，环圈项圈藻PCC-6720所产生的絮凝剂对膨润土絮凝过程是以“桥联作用”机理为基础的。电镜照片显示细菌之间有胞外聚合物搭桥相连，正是这些桥使细胞丧失了胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。 3.2 “电性中和”机理
过滤
第5章过滤 一．填空题 1.快滤池使用的滤料都是颗粒状材料。滤料应满足的基本条件是、、。 2.悬浮颗粒在滤层孔隙水流中的迁移是由于、、、 、五种基本作用。 3.过滤的目的是用来去除水中的，以获得浊度更低的水。 4.快滤池的冲洗方法有、和三种。 5.滤池的水质周期和压力周期除了与滤层的厚度有关还与、 、等因素有关。（至少三种） 6.快滤池的工作机理是、慢滤池的工作机理是。 二．选择题 1.虹吸滤池一般采用（）配水系统，反冲洗水来自( ),因此（）不能生产。与其类似的还有（）滤池。 A. 小阻力；其余各格滤后水；单格；移动罩滤池 B. 大阻力；单设冲洗设备；单格；移动罩滤池 C. 穿孔管大阻力；其余各格滤后水；多格；无阀滤池 D. 小阻力；单设冲洗设备；2格以下；无阀滤池 2.滤池型式的选择，应根据（）等因素，结合当地的条件，通过（）确定。 A. 生产能力、施工成本和工艺流程；试验 B. 设计生产能力、进水水质和工艺流程的高程布置；技术经济比较 C. 最大供水量、出水水质和地形；综合比较 D. 设计生产能力；占地面积和平面布置；技术经济比较 3.给水过滤中，（）会影响杂质在滤层中的分布规律。 A. 滤速、水流方向和滤料材质 B. 冲洗次数、水流方向和滤层的组成 C. 水流方向、滤速和滤层厚度
D. 滤速、过滤水流方向和滤层组成 4.快滤池应有下列管：（），其断面宜（）通过计算确定。 A. 进水管、出水管、放空管、排水管；根据试验数据 B. 清水管、放空管、排泥管、排水管；根据流速 C. 进水管、出水管、冲洗水管、排水管；根据流速 D. 清水管、出水管、冲洗水管、排泥管；根据试验数据 5. （）过滤过程中有可能出现“负水头”现象。 A. 直接过滤 B.变速过滤 C. 外部过滤 D.等速过滤 6.水厂生产过程中投药自动控制主要包括（）自动控制；澄清池和沉淀池的自动控制内容是（）；滤池自动控制目前则主要是根据（）来控制滤池（）。 A. 混凝剂投加和加氯；排泥；滤层水头损失或规定冲洗周期；冲洗 B. 氧化剂投加和加氯；水位；滤层水头损失或规定冲洗周期；出水量 C. 混凝剂和助凝剂投加；水位；滤层厚度或规定滤速；出水量 D. 混凝剂投加和加氯；加药；滤层水头损失或规定滤速；冲洗 7.滤池应按正常情况下的滤速设计，并以检修情况下的（）校核。 A.反冲洗强度 B.滤层膨胀率 C.强制滤速 D.单池面积 8.滤池的工作周期，宜采用（）h A.8-12 B.10-16 C.10-18 D.12-24 9.滤池的滤料粒径范围根据滤池类别及所选滤料种类不同分为：①d=0.5-1.2mm；②d=0.8-1.8mm；③d=0.8-1.6mm；④d=0.5-0.8mm.如果采用双层滤料过滤无烟煤滤料粒径应选（）。 A. ④ B. ③ C. ② D. ① 10.快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为（）。 A. 1.0%-1.5% B. 1.5%-2.0% C. 0.20%-0.28% D.0.6%-0.8% 11.中阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为（）。 A. 1.0%-1.5% B. 1.5%-2.0% C. 0.20%-0.28% D.0.6%-0.8%
微生物絮凝剂产生及絮凝特性影响因素的研究.
《现代农业科技》２００８年第１８期 随着工农业生产的规模不断扩大，人们对水资源的需求量和使用率不断增加，水资源供需矛盾日益加大。为缓解矛盾、改善环境，水质净化和污水处理方面的技术开发已成为现今研究的热点。 在众多水处理的方法中，应用较广、成本较低的方法为絮凝沉淀法。分析絮凝剂的使用现状可以看出：无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会有不利影响；有机高分子絮凝剂具有用量少、絮凝能力强、絮体容易分离等优点，但其残余单体有致畸、致癌、致突变效应，因而应用范围受限；微生物絮凝剂安全高效，不存在二次污染，可生物降解，使用方便，应用前景广阔。 １概述 微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢 产物，它是利用微生物技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的，是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂。微生物絮凝剂被广泛应用于畜产废水处理、染料废水的脱色、高浓度无机物悬浮液废水的处理、活性污泥沉降性能的改善、污泥脱水、浮化液的油水分离等方面。 ２微生物絮凝剂产生的影响因素 微生物絮凝剂产生菌生长条件的好坏直接影响其是否 能制备絮凝剂，并牵连絮凝剂絮凝效果的优劣。 ２．１培养基的组成 （１）碳源和氮源。碳源和氮源的种类对微生物絮凝剂的
产生、产生量的多少起着重要的作用。如：红平红球菌用乙醇作为碳源和葡萄糖加果糖作为碳源，絮凝活性的最大值一致；在各种受试氮源中以尿素和硫酸铵为最佳，采用氯化铵和硝酸铵也可刺激生长，但絮凝剂的产量较低［１］ 。广泛产碱菌以果糖为碳源培养的絮凝剂的产量超过其他所有受试碳源。寄生曲霉产生絮凝剂的最佳氮源为硝酸钠［２］。碳氮比对菌体生长和絮凝剂的合成均有较大影响。若絮凝活性物质主要成分为多糖，微生物在生长及分泌絮凝剂过程中碳源的影响大于氮源；反之，絮凝活性物质主要成分为蛋白质类，氮源的种类和数量的改变对絮凝活性的影响。 （２）其他物质。在培养基中加入微量生长因子，如络蛋白氨基酸、蛋白陈、酵母膏、络蛋白、丙氨酸和谷氨酸等，可以促进絮凝剂的产生。无机盐Ｃａ２＋ 、Ｆｅ２＋ 、Ｍｎ２＋ 、Ｂａ２＋的添加对 絮凝剂的产生也有一定的影响，且因产生菌的不同而差异显著。ＥＤＴＡ、苹果酸、柠檬酸、多聚赖氨酸、小牛血清蛋白等对微生物絮凝剂的形成也有不同的影响。 ２．２ｐＨ值 一般来说，初始ｐＨ值过高或过低都不利于絮凝剂的产生。细菌和放线菌在中性或偏碱性环境下，有利于产生絮凝剂，而酵母菌和霉菌在偏酸性条件下易于生长。在发酵过程中，培养液的酸碱会发生变化，ｐＨ值是一个动态变化的过程，其特点是先下降后上升，然后稳定。 ２．３温度 温度是影响微生物生长代谢与存活的重要因素之一。
炭砂滤池直接过滤处理低温低浊水的试验研究
第 30卷第 2期 2015年 4月山东建筑大学学报 JOUＲNALOF SHANDONG JIANZHU UNIVEＲSITYVol．30No．2Apr．2014 收稿日期 :2014－06－19 基金项目 :国家水体污染控制与治理科技重大专项项目 (2012ZX07404－013－006 ; 住房和城乡建设部科学技术计划项目 (2014－K5－ 026 ; 山东省住房和城乡建设厅科技计划项目 (KY022 ; 2014年度山东省科技发展计划项目 (2014GSF120003 作者简介 :王琳 (1988－ , 女 , 在读硕士 , 主要从事水处理理论与技术等方面的研究．E- mail :250641608@qq．com 通讯作者 * :张克峰 (1964－ , 男 , 教授 , 博士 , 主要从事水处理理论与技术等方面的研究．E-mail :kfz@sdjzu．edu．cn 文章编号 :1673－7644(2015 02－0135－06 炭砂滤池直接过滤处理低温低浊水的试验研究 王琳 , 张克峰 * , 王永磊 , 王安爽 , 贾伟健 (山东建筑大学市政与环境工程学院 , 山东济南 250101 摘要 :直接过滤是首选的处理低温低浊水的方式之一。文章以低温低浊水为 研究对象 , 运用炭砂双层滤料滤池进行直接过滤试验研究 , 以考察炭砂双层滤料滤池微絮凝直接过滤工艺参数及适宜原水水质。结果表明 :在原
水低温低浊条件下 , 工艺优选絮凝剂为 PAFC (聚合氯化铝铁 , 投药量为 1．0mg /L, 水力负荷为 8m 3/(m 2 ·h , 上层滤料颗粒活性炭适宜粒径为 1．6 2．3mm , 适合运行炭砂滤池直接过滤工艺浊度范围为≤ 7NTU ; 在最优参数下 , 工艺对浊度、 COD Mn (高锰酸盐指数、 UV 254、 TOC (总有机碳和氨氮平均去除率分别达到 90%、 43%、 63%、55%和 80%, 净水效果显著 , 不同进水水质下过滤周期都能满足≥ 12h 的试验要求。关键词 :炭砂双层滤池 ; 直接过滤 ; 低温低浊 ; 除浊中图分类号 :TQ424．1; TQ028．53 文献标识码 :A Treatment of low temperature and low turbidity raw water with sand carbon filter by direct filtration Wang Lin , Zhang Kefeng *, Wang Yonglei , et al． (School of Environmental and Municipal Engineering , Shandong Jianzhu University , Jinan 250101, China Abstract :Direct filtration is one of the preferred way of dealing with low temperature and low water．With the low temperature and low turbidity water as the research object , direct filtration experiment research was conducted by using sand carbon double-layer filter , and process parameters and suitable raw water quality of sand carbon double-layer filter was investigated．The results show , under the condition of low temperature and low turbidity raw water , the process preferred PAFC (Polyaluminum ferric chloride as the flocculant , the flocculant drug dosage is 1．0mg /L , the hydraulic loading is 8m 3/(m 2·h , the suitable GAC size of upper filter material
微生物絮凝剂在水污染治理中的应用
微生物絮凝剂在水处理中的应用 学生：丁力 专业：环境监测与治理 年级：2 00 8级 摘要：微生物絮凝剂法广泛应用于水处理中。本文主要论述了微生物絮凝剂的分类，絮凝机理，影响絮凝活性的因素及在水处理中的应用。 前言 随着水处理技术的发展,絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。微生物絮凝剂是某些微生物在特定的培养条件下，生长到一定阶段而产生的有絮凝活性的次生代谢物质，可作为一种新型水处理剂，具有安全、高效、易生物降解等特性[1]。微生物絮凝剂多数相对分子质量较大(104~106)，分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等，其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数[2]。 2 微生物絮凝剂的分类 1) 直接利用微生物细胞的絮凝剂，如某些细菌。其中霉菌、放线菌和酵母，它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。 2) 利用微生物细胞提取物的絮凝剂，如酵母细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。 3) 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂，微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物，主要有细菌的荚膜和粘液质，除水分外，其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物，其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂[3]。 3 微生物絮凝剂的絮凝机理 微生物絮凝剂在液体介质中主要通过其电荷性质和高分子特性使胶体脱稳、絮凝沉淀、固液分离。研究工作者已经提出多种絮凝机理，其中以“桥联作用”机理最为人们所接受。 3.1 “桥联作用”机理 该学说认为微生物絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力，同时吸附多个胶体颗粒,在颗粒间产生“架桥”现象，并形成一种网状的三维结构而沉淀下来。Lee等以吸附等温线和ζ电位测定表明，环圈项圈藻PCC-6720所产生的絮凝剂对膨润土絮凝过程是以“桥联作用”机理为基础的。电镜照片显示细菌之间有胞外聚合物搭桥相连，正是这些桥使细胞丧失了胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。 3.2 “电性中和”机理 胶体粒子的表面一般带有负电荷，当带有一定正电荷的链状生物大分子或水解产物靠近胶粒表面时，将会中和胶粒表面的一部分负电荷，减少静电斥力，从而使胶粒间因发生碰撞而凝聚。 3.3 “卷扫作用”机理 当微生物絮凝剂投加到一定量且可形成小粒聚体时，可以在重力作用下迅速网捕,卷扫水中胶粒而产生沉淀分离，称为“卷扫作用”或“网捕作用”。“卷扫作用”基本上是一种机械作用。 此外，还有其它的一些絮凝机理，如粘质学说、酯合学说、荚膜学说等也可解释部分絮凝现象。絮凝的形成是一个复杂的过程，单一的某种机理并不能解释所有的现象，絮凝作用是多种作用的共同结果[4]。 4 影响絮凝活性的因素 4.1 分子量 絮凝剂分子量大小对其絮凝效果的影响很大，分子量越大，絮凝活性越高。当絮凝剂的蛋白质成分降解后，分子量减小，絮凝活性明显下降。一般线性结构的大分子絮凝剂的絮凝效果
水处理设计方案
某某给水工程水处理工艺 设 计 方 案
目录 一、概述 (2) 二、设计依据和检验标准 (2) 三、水厂净水工艺确定 (3) 3.1原水 (3) 3．2 拟选用工艺 (3) 3．3微絮凝工艺的作用机理 (3) 四、净水设施选用 (4) 五、设计参数 (4) （一）预处理池 (4) （二）微絮凝过滤装置 (4) 六、加氯系统 (5) 6.1工作原理 (5) 6.2 产品性能特点 (5) 6.3技术参数 (6) 6.4. 药剂投加 (6) 6.5 余氯控制 (6) 七、加药系统 (6) 7.1、技术参数 (6) 7.2产品特点 (7) 7.3药剂选用 (7) 八、水处理设备清单 (8)
一、概述 某某供水工程设计供水量为15m3/h。根据现场实际高程情况结合节省占地、节省运行费用、方便管理等因素综合考虑，制定本方案。 二、设计依据和检验标准 ●用户提供的原始资料。 ●GB 3838-2002《地表水环境质量标准》 ●GB / T 14848-93《地下水质量标准》 ●GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》 ●GB50015-2003《建筑给排水设计规范》 ●GB50013-2006《室外给排水设计规范》 ●GB/T13922.3-92《水处理设备性能试验》 ●SL310-2004《村镇供水工程技术规范》 ●CJ3020-1993《生活饮用水水源水质标准》 ●CJ3026-94《饮用水一体化净化器》 ●JB/T2932-1999《水处理设备技术条件》 ●ZBG98003-87《水处理设备油漆、包装技术条件》 ●ZBG98004-87《水处理设备原材料入库检验》： ●Q/CYT1－2012《SYZ-C型生活饮用水处理装置》 ●《给水排水设计手册》 ●水利部《村镇供水工程设计图集》第94页、第149页、第156页 ●已实施工程案例 三、水厂净水工艺确定 3.1原水 该水厂水源为地下水，属于低温、低浊、微污染水，受季节的影响，浊度有短时升高，平时浊度在100NTU以内。
微生物絮凝剂
微生物絮凝剂 摘要：微生物絮凝剂是一种具有广阔应用前景的天然高分子絮凝剂，因其具有高效、无毒、无二次污染等性质而备受人们的关注，并广泛应用于水处理、食品加工和发酵工业。本文综述了微生物絮凝剂的研究与应用进展，包括合成絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的分类及特点、结构、微生物絮凝剂的絮凝机理和絮凝能力的影响因素，最后提出了微生物絮凝剂的发展趋势。 关键词：微生物絮凝剂；絮凝机理；研究进展 絮凝剂被广泛地应用于工业废水处理、食品生产和发酵等工业中。一般把絮凝剂分为3 类：1、无机絮凝剂，如硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等；2、有机合成高分子絮凝剂，如聚丙烯酰胺及其衍生物、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸盐等；3、天然高分子絮凝剂，如改性淀粉、聚氨基葡萄糖、壳聚糖、藻酸钠、几丁质和微生物絮凝剂[1]。 人们逐渐认识到：无机絮凝剂一般使用量较大，容易造成二次污染。如水中残留铝离子过多，不但对水生生物和植物有害，还可造成老年人的铝性骨病及痴呆症。铁离子虽对人体无害，但铁离子会使处理的水呈现红色，并刺激铁细菌繁殖，从而加速对金属设备的微生物腐蚀。目前使用的PAM 等高分子有机絮凝剂，通常价格昂贵，在水中的残留物不易降解，而且有些聚合物单体具有毒性和致癌作用。随着人们生活水平的提高，以及对卫生及环境的关注，急需研究和开发絮凝效果好、价格低廉、易降解、环境友好、应用范围广、无二次污染的新型絮凝剂。 当今国内外对絮凝剂研究和发展方向是由无机向有机、低分子向高分子，单一向复合、合成型向天然型发展。基于生物多样性，开展了微生物絮凝剂的研究。微生物絮凝剂是一类由微生物在生长过程中产生的，可以使水体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物。是一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂，近些年来受到极大关注, 有逐步取代传统絮凝剂的趋势[2]。 1 合成絮凝剂的微生物种类 能产生絮凝剂的微生物有很多种类，细菌[3，5]、放线菌[4]、真菌[5]以及藻类[6]等（见表1）都可以产生絮凝剂。这些已经鉴定的絮凝微生物，大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中，从这些微生物中分离出的絮凝剂不仅可以用于处理废水和改进活性污泥的沉降性能，还能用在微生物发酵工业中进行微生物细胞和产物的分离。 表1 一些能产生絮凝剂的微生物 微生物种类Microorganisms 絮凝剂主要成分Components of flocculats 细菌Bacteria Rhodococcus erythropolis蛋白质Protein Alcaligeues cupidus 酸性聚多糖Acid polysaccharide Pseudomouas sp 粘多糖Mucopolysaccharide Lactobacillus fermeutum 蛋白质Protein Flavobacterium sp 蛋白质Protein Zoogolea sp 氨基多糖Animopolysaccharide 放线菌Antinomyces Nocardia amarae 蛋白质Protein
十年经验总结滤池在污水深度处理中的应用
十年经验总结！滤池在污水深度处理中的应用！ 深度处理的过滤工艺其实算是“百花齐放”各有千秋，有用普通快滤池的，有用V型滤池的，有用深床滤池的，有用滤布滤池的有用紧密转鼓过滤器的，今天主要聊聊V型滤池、深床滤池的、滤布滤池几种。 1、V型滤池 先说说V型滤池吧，V型滤池还特么是法国得利满公司开发的一种重力式快滤池，你说高卢雄鸡没事做就想着玩水，我国多种基础性、广泛性的沉淀及过滤类的池型都这公司弄出来的，结果玩着玩着兄弟内讧，就把自己玩没了。言归正传，V型滤池有几个很显著的特点，一是恒水位等速过滤，这个很重要，恒水位等速过滤保证了各格过滤效果的一致性，二是主要采用匀滤料石英砂过滤，一般滤层有1m-1.2m厚，比一般快滤池要厚一些，截污能力要好一些，滤速相对要高一些。说到滤速，目前笔者见过最快滤速的滤池是法国威立雅公司，好吧，还是法国人，法国威立雅公司研制的TGV高速滤池，我见过的最高强制滤速高到20m/h，够快的，这里科普一下什么叫做强制滤速，强制滤速就是说，你在清洗某一格的滤格的时候，其它格的滤速。而且V型
滤池过滤周期也比普通快滤池要长，一般出水效果要好，三是V型滤池独特的V型进水槽，这个也是他的名字由来，四冲洗阶段中的表面扫洗也是用这个V型槽来洗，V型滤池的布水是均匀而合适的。V型滤池补水主要是以长柄滤头为主，没见过的小伙伴网上问问度娘，一大把，他的反冲洗过程主要有4个阶段，气冲-汽水冲-水冲-表面扫洗，每个阶段的时常及冲洗强度都可以进行微调，但气源和水源都需要单独的水泵和风机，他的整体阀门主要可以采用气动或者电动阀门。 作为在我国推广极为成功的滤池，在实际运用中最让用户不爽的，那就是跑砂，实际上跑砂不是V型滤池的专业，大凡有气冲和汽水冲两个流程的滤池，他都会跑砂，所以V型滤池对施工的要求是严格的，对配水配气系统要反复调试，避免生产后大量跑砂的问题出现。一般V型滤池换砂遵循一下几个方面，一是有条件的地区，测试砂层的含泥量，超过3%的部分应该换砂；二是没那么有条件的地方，发现滤速明显变慢，滤池有雍水情况，反冲洗无效的，应该换砂；三是，很穷的地方，你就抓一把起来，发现节团或者板结的应该换砂。在实际运行中，V型滤池一般是不加药的，但是他能不能加药呢？实际上是可以的。这里引用一个概念，微絮凝概念，微絮凝就是说在原水中加入絮凝剂之后，经快速混合形成肉眼看不见的微絮凝体时，就直接进入滤池进行过滤，有实践表明，在V型滤池中投加的PAC在1-2mg/l的时候，微絮凝效果是不错的，对总磷和浊
絮凝过滤器及絮凝洗衣机的制作方法
图片简介: 本技术涉及一种絮凝过滤器，其包括壳体，壳体内设有过滤棉；过滤棉经支架安装于壳体内，所述的支架包括支撑过滤棉底部的底板，和沿过滤棉至少一对侧边竖直向上延伸的侧板；所述的侧板包括与底板相固定连接的第一侧板，和与第一侧板上下滑动和/或旋转连接的第二侧板。通过上述设置，令用户可对支架上放置的过滤棉进行挤压，以实现对过滤棉挤压清洁的目的；同时，用户经支架挤压过滤棉，使得用户不与过滤棉直接接触，避免过滤棉上的絮凝物粘附于用户手上，提高了过滤棉清洁的便利性。本技术还涉及一种装有上述絮凝过滤器的洗衣机，以利用上述过滤器对絮凝处理后的洗涤水进行过滤，防止絮凝物回流入洗衣机外桶中。 技术要求 1.一种絮凝过滤器，其包括壳体(14)，壳体(14)内设有过滤棉(200)；其特征在于：过滤棉(200)经支架(100)安装于壳体(14)内，所述的支架(100)包括支撑过滤棉(200)底部的底板(1)，和沿过滤棉(200)至少一对侧边竖直向上延伸的侧板(2)；所述的侧板(2)包括与底板(1)相固定连接的第一侧板(5)，和与第一侧板(5)旋转连接的第二侧板(6)；
第一侧板(5)的底部与底板(1)相固定，第一侧板(5)的上端部与第二侧板(6)相铰接；第一侧板(5)与过滤棉(200)对应侧边对应贴合设置，第二侧板(6)可旋转地搭置于过滤棉(200)上侧。 2.根据权利要求1所述的一种絮凝过滤器，其特征在于：所述底板(1)至少包括相铰接的第一底板(3)和第二底板(4)；第一底板(3)和第二底板(4)的铰接轴与第一侧板(5)和第二侧板(6)的铰接轴相平行设置。 3.一种絮凝过滤器，其包括壳体(14)，壳体(14)内设有过滤棉(200)；其特征在于：过滤棉(200)经支架(100)安装于壳体(14)内，所述的支架(100)包括支撑过滤棉(200)底部的底板(1)，和沿过滤棉(200)至少一对侧边竖直向上延伸的侧板(2)；所述的侧板(2)包括与底板(1)相固定连接的第一侧板(5)，和与第一侧板(5)滑动连接的第二侧板(6)； 所述第一侧板(5)的底部与底板(1)相固定，第一侧板(5)上设有自下向上竖直延伸的第二滑道(9)，所述第二侧板(6)的端部设有卡入第二滑道(9)中的凸起，第二侧板(6)可相对第一侧板(5)上下滑动设置； 所述第二侧板(6)端部设置的凸起构成铰接轴，所述的第二滑道(9)顶部设有供铰接轴旋转的转槽，第二侧板(6)可绕转槽轴线在竖直面内旋转，令第二侧板(6)绕轴旋转以挤压清洁过滤棉(200)。 4.一种絮凝过滤器，其包括壳体(14)，壳体(14)内设有过滤棉(200)；其特征在于：过滤棉(200)经支架(100)安装于壳体(14)内，所述的支架(100)包括支撑过滤棉(200)底部的底板(1)，和沿过滤棉(200)至少一对侧边竖直向上延伸的侧板(2)；所述的侧板(2)包括第一侧板(5)，和与第一侧板(5)旋转连接的第二侧板(6)；第一侧板(5)与底板(1)相旋转和/或滑动连接，以令第一侧板(5)产生位移对过滤棉(200)挤压清洁。 5.根据权利要求1至4任一所述的一种絮凝过滤器，其特征在于：所述的底板(1)和侧板(2)分别由栅格结构构成，过滤棉(200)底部覆盖底板(1)的所有栅格孔；水平设置的底板(1)外周与壳体(14)内侧贴合接触；竖直设置的侧板(2)外侧面与壳体(14)内侧贴合接触。 6.根据权利要求1至4任一所述的一种絮凝过滤器，其特征在于：壳体(14)侧面上设有一周向内水平突出的、距离壳体(14)底部一定距离的支撑筋(18)，所述底板(1)水平放置于支撑筋(18)上部。 7.根据权利要求1至4任一所述的一种絮凝过滤器，其特征在于：所述壳体(14)包括可拆卸的上盖(15)；所述上盖(15)的至少一对侧边设有向下延伸的、可弯折的翻边(19)，壳体(14)对应侧面的外壁上设有向外凸出的卡凸(20)，翻边(19)上设有与卡凸(20)相配合的卡孔或卡扣(21)，令翻边(19)与壳体(14)经卡扣连接相固定。 8.一种絮凝洗衣机，其特征在于：装有上述权利要求1至7任一所述的絮凝过滤器。 技术说明书
第16章 物理化学处理(过滤)
在常规水处理中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。 过滤的功效，不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病毒等将随水的浊度的降低而被部分去除。残留的细菌、病毒在失去附着物的保护和依附后，在滤后消毒中也容易被杀死。 1.工作过程:由过滤与反冲洗两部分组成。 浑水流经滤料时，水中杂质被截留，随着滤料层中杂质截留量的逐渐增多，滤料层中的水头损失也相应增加，当水头损失增加到一定程度时，会使滤池产水量减少，或滤过水质不符合要求时，应停止过滤进行冲洗。 冲洗水自下而上穿过承托层及滤料层，均匀分布于整个滤池平面上，滤料层处于悬浮状态，滤料得到清洗。 2、过滤理论 （1）两阶段理论：由迁移与粘附组成。 迁移：沉淀、扩散、惯性、阻截和水动力 粘附：范德华引力、静电力、以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用、絮凝颗粒间的架桥作用。 （2）附着力与水流剪力 在过滤初期，滤料较干净，孔隙率较大，孔隙流速较小，水流剪力较小，粘附作用占优势。随着过滤时间延长，滤层中杂质逐渐增多，孔隙率减小，水流剪力逐渐增大，以至最后粘附的颗粒将首先脱落，或后续颗粒不再有粘附现象，于是，下层滤料的截留作用渐次发挥。 实际上，在下层滤料作用远未得到充分发挥时，过滤就得停止。表层滤料粒径最小，孔隙将逐渐被堵塞，或悬浮物穿过过滤层而使水质恶化，过滤将被迫停止。 3、过滤方式 （1）恒速过滤:在恒速过滤状态，由于滤层逐渐被堵塞，水头损失随过滤时间逐渐增加，滤池中水位逐渐上升，当水位上升到最高水位时，过滤停止以待冲洗。无阀滤池与虹吸滤池是典型的恒速过滤滤池。 （2）减速过滤:在过滤过程中，如果过滤水头损失始终保持不变，孔隙率逐渐减小，必然使滤速逐渐减小。移动罩滤池属于变速过滤滤池。 （3）直接过滤:原水不经过沉淀而直接进入滤池的过滤称为“直接过滤”。直接过滤有两种方式：①原水加药后只经过混合就直接进入滤池过滤，称为“接触过滤”。也可称为“直流过滤”②原水加药后经过混合和微絮凝池后进入滤池过滤，称为“微絮凝过滤” 幻灯片11 直接过滤的两个特点： ①采用双层或三层滤料滤池； ②采用聚合物为混凝剂或助凝剂。 直接过滤要求： ①原水浊度和色度较低且水质变化小，常年原水浊度低于50度； ②直接过滤中的滤速应根据原水水质决定，浊度偏高时应采用较低滤速，当原水浊度在50度以上时，滤速一般在5m/h左右。 4、滤料与承托层 （1）滤料的要求:a.具有足够的机械强度b.具有足够的化学稳定性c.具有一定的颗粒级配和适当的孔隙率d.能就地取材、价廉。
微生物絮凝剂的絮凝机理及应用研究
环境与可持续发展 2009年第2期E NVIRONME NT AND S UST AI NAB LE DE VE LOPME NT N o12,2009 微生物絮凝剂的絮凝机理及应用研究 赵 凤 张蔚萍 胡庆华 (九江学院化学化工学院,江西九江,332005) 【摘要】微生物絮凝剂是一种新型的絮凝剂,本文对微生物絮凝剂的絮凝机理,影响微生物絮凝剂形成的因素及其在环境工程中的应用进行了综述,并对其发展问题做了探讨。 【关键词】微生物絮凝剂;絮凝机理;影响因素;应用 中图分类号:X70311 文献标识码:A 文章编号:1673-288X(2009)02-0006-03 ,从微生物体或其分泌物中富集、分离、筛选、纯化而获得的一种安全、高效、无二次污染、易生物降解的新型水处理絮凝剂。微生物絮凝剂可以克服无机高分子和有机合成高分子絮凝剂本身固有的缺陷,因此而成为国内外科学工作者竞相研究和开发的热点之一。近年来,生物絮凝剂的研究开发取得了很大的进展,已分离、鉴定和培养出多种能够分泌出具有絮凝效果的高分子化合物的微生物,并且也取得了初步的成效,但由于微生物自身的特点使菌体生长受到很多因素的制约,并且由于微生物的培养成本较高,使其在工业化生产和应用受到一定的限制,所以我们应该对微生物絮凝剂的絮凝机理、培养条件、应用等方面做进一步的研究,从而得到优化的培养基、高效的微生物絮凝剂产生菌,进而对微生物絮凝剂与其他无机或有机高分子絮凝剂及无机试剂的配伍使用情况做更高层次的探讨,使试验达到投料量少,成本低,絮凝率高的效果。 浪费资源的行为;把节能、节水、节财、节粮、垃圾分类回收及减少一次性用品的使用等逐步变为每个公民的自觉行为。 进行提高循环经济的社会认知工作时,注意宣传实际效果,增强公众对循环经济的感性认识。一方面要有所分工,针对不同人群及其社会需要有不同的宣传形式,使社会各阶层及时、准确地了解循环经济的内涵及外延。另一方面大众传媒加强配合,广泛传播循环经济的政策及工作进展,加大循环经济工作的透明度。 社会认知不能简单等同于社会告知,大众传媒在向社会宣传循环经济的同时,还要及时接受公众反馈意见及建议,并将其纳入到政府开展有关循环经济工作的参考意见之中,鼓励和支持公众的创造精神,形成公众参与、公众受益及公众监督下的循环经济系统。媒体的广泛宣传,为循环经济发展创造了良好的社会氛围〔6〕。 5 结语 中国目前的循环经济社会认知水平较低,一定程度上阻碍了循环经济的发展。充分利用大众传媒的影响力进行宣传,可以为循环经济发展建立广泛的社会基础。政府要勇于面对公众认知与参与过程中出现的各种各样困难与阻力,将循环经济理念的宣传工作扎扎实实进行下去。 参考文献 1 毛如柏,冯之浚.论循环经济〔M〕.北京:经济科学出版社, 2003:1～2,185～187. 2 R ozin P.R oyman E B.Oegativity bias,negativity dom inance,and con-tagion.Pers onality and S ocial Psychology Review.2001,(5):296～320. 3 戈登?布朗,伊恩?霍金等,张继明等译.心理学导论〔M〕.北京:北京大学出版社,2007:56～60. 4 周宏春.我国发展循环经济有着深厚的文化基础〔J〕.理论参考, 2005,(8):55～56. 5 孙永健,曹佳春.循环经济实践的国内外比较〔J〕.水利经济, 2006,24(5):17～20. 6 国务院研究发展中心“中国循环经济的理论与实践研究”课题组.中国循环经济的理论与实践研究〔J〕.经济研究参考,2006, (46):2～9. 作者简介:赵慧坤(1977-),女,河南商丘人,硕士,工程师,主要从事环境评价与环境管理方面的工作。
微生物絮凝剂的研究现状及其发展趋势_马放
微生物絮凝剂的研究现状及其发展趋势 马 放1，2，段姝悦1，孔祥震2 ，陈 旭2，杨基先2，王爱杰 2（1．辽宁大学环境学院，辽宁沈阳110036；2．哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家 重点实验室，黑龙江哈尔滨150090）摘 要：微生物絮凝剂因其高效的絮凝效果和安全无毒的特性，已成为近年来国内外研发的 热点之一。综述了产絮微生物种类及代谢途径、微生物絮凝剂的絮凝机理研究现状、微生物絮凝剂 的发酵生产以及微生物絮凝剂在水污染控制方面的应用，并对复合型微生物絮凝剂的特点、发酵工艺、应用前景及其安全性评价进行了较为详细的介绍。在此基础上，剖析了目前微生物絮凝剂研究工作中存在的问题，提出今后微生物絮凝剂研究的主要发展趋势。 关键词：微生物絮凝剂；代谢途径；絮凝机理；复合型微生物絮凝剂； 两段式发酵 中图分类号：X703 文献标识码：B 文章编号：1000－4602（2012）02－0014－04 Present Status and Development Trend of Studies on Microbial Flocculants MA Fang 1，2 ，DUAN Shu-yue 1，KONG Xiang-zhen 2，CHEN Xu 2，YANG Ji-xian 2， WANG Ai-jie 2 （1．School of Environment ，Liaoning University ，Shenyang 110036，China ；2．State Key Lab of Urban Water Resource and Environment ，Harbin Institute of Technology ，Harbin 150090，China ）Abstract ： Because of its efficient flocculation effect and non-toxic properties ，microbial flocculant has become one of the popular microbial water treatment agents at home and abroad in recent years．The types of flocculant-producing microorganisms and their metabolic pathways ，flocculating mechanism of mi-crobial flocculants ，fermentation of microbial flocculants and their application in water pollution control are reviewed．The characteristics of compound microbial flocculants ，their fermentation technology ，ap-plication prospect and safety evaluation are introduced in detail．Based on this ，the problems that exist in the current research on microbial flocculants are analyzed ，and the main development trend of research on microbial flocculants is put forward． Key words ：microbial flocculant ；metabolic pathway ； flocculating mechanism ； compound microbial flocculant ； two-step fermentation 基金项目：国家高技术发展计划（863）项目（2009AA062906） 微生物絮凝剂（Microbial flocculant ，MBF ），是一 种天然生物高分子絮凝剂，由微生物产生并分泌到细胞外，是具有絮凝活性的微生物代谢产物。微生物絮凝剂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发生凝聚、沉淀，是具有生物分 解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的绿色水处 理剂。但是，由于微生物絮凝剂的生产成本较高，发酵生产工艺还不成熟，其成分及絮凝效果稳定性不够等原因，使得微生物絮凝剂的发展受到一定程度的限制。 第28卷第2期2012年1月 中国给水排水 CHINA WATER ＆WASTEWATER Vol．28No．2Jan．2012
微絮凝一体化净水技术
微絮凝一体化净水技术 突破传统的净水工艺 使用微絮凝净水器，实现高效一体化净水。水流在投加絮凝剂后依次进入微絮凝净水器的凝聚层、絮凝层和过滤层，历时10～15分钟，无需沉淀工艺即可达到出水浊度1NTU以下（一般在0.5NTU左右）的要求。微絮凝净水器是上海同诺环境科技有限公司的专利产品，实用新型专利号为200420037477.9。 微絮凝净水器的构造 微絮凝净水器虽然在外形上与一般的压力滤罐类似，由罐体、阀门、连接管道及仪表等组成，但罐体内采用了与普通压力滤罐不同的构造，由上下滤板、凝聚层、絮凝层与过滤层组成。微絮凝净水器的功能与普通滤罐也不同。 微絮凝净水器的工作原理 （1）凝聚： 水流在投加絮凝剂后进入凝聚层，凝聚层采用特殊的材料，其形状能使水流产生大量微小涡流，促进水中胶体杂质与絮凝剂颗粒相互碰撞，产生脱稳和凝聚，生成絮体。但是，由于凝聚层中水流水力半径小（传统工艺为其数百倍），水流剪力大，无法生成较大絮体，同时因为特殊的凝聚层材料表面光滑，不会吸附絮体，因而微小絮体能顺利通过凝聚层而进入絮凝层。微絮凝工艺的“微”即指凝聚层中的微小涡流和微小絮体。 （2）絮凝： 絮凝层采用另一种特殊的材料，其孔隙率大，表面粗糙，具有很强的吸附能力和含污能力。进入絮凝层的水流挟带大量微小絮体，当它们在水流紊动下接近絮凝层材料表面时，被吸附并与水流分离，被吸附的絮体颗粒又吸附水中絮体，这一过程称为絮凝。当吸附层达到一定厚度，其吸附力不足以抵抗水流剪力时，到达吸附平衡，水中絮体向下层移动，继续在下层产生絮凝作用。当原水浊度较高时，应设计较厚的絮凝层。微絮凝工艺的“絮凝”即指絮凝层中的吸附絮凝作用。 （3）过滤： 过滤层采用优质石英砂材料，与传统滤池相同，其工作机理也与传统快滤池相同。然而其作用机理与絮凝层是不完全相同的，絮凝初期主要依靠絮凝材料表面吸附水中细小絮体，这与过滤机理相同，但当絮凝材料表面吸附了絮体后，已经吸附的絮体应进一步吸附水中絮体，使絮凝层达到较大含污量，否则微絮凝工艺就不能处理高浊度原水。而对于过滤层，则不应该依赖絮体间的吸附，其原因是过滤层必须起到水质保障作用（这与传统工艺中的滤池相同），当絮凝剂投加量不当、胶体脱稳凝聚效果不佳或水中存在某些无法凝聚的杂质时，则会造成部分杂质无法在絮凝层絮凝而穿透（这和传统工艺沉淀池出水仍有一定浊度的原因相同），这些杂质应该由过滤层去除。例如，当投药量不当时，部分胶体无法脱稳，它们之间无法相互吸附絮凝，但滤料表面较强的吸附力则可以将它们去除。因此，过滤层也可以称为保护层，在运行时应控制使它不过量含污。 应用条件 适于源水浊度1000NTU以下。当原水浊度很低时，微絮凝净水器的作用与直接过滤设备类似，浊度越低，出水质量越好，工作周期越长，反洗水浊度越低，絮凝剂耗量越少。然而，微絮凝净水器的效果优于直接过滤设备，其原因是：特殊设计的凝聚层可以提高混凝效果，并可防止出现滤池的表面堵塞现象；絮凝层与过滤层的总厚度远大于直接过滤的滤层厚度，因此含污能力强，工作周期长，且反洗水利用效率高，耗水量降低；设计反洗强度大，过滤层清洗更干净，初期出水质量好。当原水浊度较高时，由于特殊设计，高效微絮凝净水器仍能保证出水质量。经测试，当原水浊度为1000NTU时，在16m/h滤速下的工作周期约