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研究快讯|珊瑚礁状絮体的形成及其对小分子有机物的强化去除
发布者: 金鹏康 | 2021-12-20 | 262

研究快讯|珊瑚礁状絮体的形成及其对小分子有机物的强化去除

近日,污水处理与资源化创新团队在小分子有机物强化混凝去除方面的研究取得新进展,相关成果以Assessing the performance of coral reef-like floc towards the removal of low molecular weight organic contaminant为题发表于环境领域著名期刊Science of The Total Environment (IF=7.963)。金鹏康教授为论文通讯作者,博士研究生宗宇凯为论文第一作者,研究得到国家自然科学基金、陕西省重点研发计划和陕西省教育厅新型智库的资助。

论文ID

题目:Assessing the performance of coral reef-like floc towards the removal of low molecular weight organic contaminant

译名:珊瑚礁状絮体对小分子有机污染物的去除性能评价

期刊:Science of The Total Environment

IF7.963

发表时间:202112

通讯作者:金鹏康

第一作者:宗宇凯

文章创新点:

相比传统混凝,连续投加混凝对小分子有机物去除率更高

珊瑚礁状絮体由连续投加混凝(CDC)诱导形成

珊瑚礁状絮体有更高的Zeta电位和比表面积

小分子有机物被裹挟到珊瑚礁状絮体内部

珊瑚礁状絮体的生长过程由冷冻电镜观测得到

1 连续投加混凝和传统混凝对小分子有机物的去除机理

文章简介:

混凝去除小分子有机物一直是水处理领域的难题。基于对金属盐混凝剂水解聚合过程的深刻认识,本研究提出了一种新型混凝方式——连续投加混凝(Continuous Dosing CoagulationCDC)。在此过程中,金属盐混凝剂与碱被连续投加至预酸化的水中,而不像传统混凝(Conventional CoagulationCC)那样,一次投加全部的混凝剂和碱。研究表明,在相同混凝剂投量下,连续投加混凝比传统混凝能多去除15%的小分子有机物。当溶液pH6,混凝剂投加速率为2 mg/(L·min)时,污染物去除效果最好。在初始阶段,连续投加的混凝剂先形成中等聚合铝,随后与小分子有机物结合形成络合物。不断投加的混凝剂粘附到初始络合物上形成具有更高Zeta电位和更大比表面积的珊瑚礁状表面;每一层新形成的表面都会结合污染物并覆盖前一层表面,从而,更多的小分子有机物被裹挟到絮体内部,去除率得到提升。相比之下,在传统混凝中,所有的混凝剂一次性投加,导致氢氧化铝团簇快速形成,其具有棉花状表面和更少的结合点位。在处理实际污水厂二级出水实现同等的有机物去除率时,连续投加混凝只需要传统混凝一半的混凝剂投量,表明该过程能够显著降低水处理成本,具有潜在的经济效益。该项研究对混凝剂的作用方式提出了一种新的见解,为深度挖掘混凝剂潜力以及污废水深度处理过程中溶解性污染物的强化去除提供了参考。

2 连续投加混凝(CDC)对小分子有机物的去除效果