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新型鈦凝膠混凝劑（TXC）

成果簡介

混凝是一種經濟有效的技術，可被廣泛應用于水處理中。目前常用的混凝劑為鐵鹽和鋁鹽。但是，鐵鹽和鋁鹽混凝劑在使用過程中存在許多弊端，比如絮體生長速率慢、絮體尺寸小、沉降時間長、出水pH 變化大、殘留金屬含量高、低溫低濁水處理效果不佳及造成后續膜工藝中膜污染/中毒等。南京大學環境學院選用簡單鈦鹽為原料， 采用簡單的溶膠-凝膠法，獲得了穩定高效的可滿足實際應用的鈦凝膠混凝劑（TXC）。TXC 具有以下特點：1）混凝劑為固體，方便存儲與運輸；2）絮體生長速率是鐵鹽和鋁鹽的10～30 倍，生成的絮體尺寸和沉降速度是鐵鹽和鋁鹽的3～10 倍，有利于縮小水處理設備尺寸；3）適用pH 范圍寬（5～9），出水pH 變化小（ΔpH＜0.5），不會出現再穩現象，避免了污泥的返混問題；4）水解產物具有特殊的網狀結構，具有更多的表面活性位點和更強的網捕卷掃能力，利于污染物的深度去除；5）混凝性能受低溫低濁影響小，低溫、低濁條件下適用，解決了混凝處理的瓶頸問題；6）殘留金屬濃度低，有利于減緩后續膜濾工藝中的膜污染；7）混凝污泥經處理可以資源化利用或循環至TXC 的制備過程中。

應用說明

自2016 年以來，南京大學通過不懈努力已經初步實現TXC 從實驗室走向實際應用的量產工作，陸續開展對低溫低濁水、含藻水、印染廢水等領域的應用評估研究，在水的深度處理及膜濾進水前預處理方面取得突破。 綜合考慮TXC 的優勢，通過替代或復配使用的方式解決了常規鐵鋁混凝劑存在的問題， 目前正與水處理藥劑領域相關企業進行合作完成TXC 的量產及其在中水回用中的應用。

效益分析

經濟效益：TXC 在低溫低濁水、 含藻水等應用場景的性能遠優于鐵鹽/鋁鹽混凝劑，滿足處理要求達標所需的劑量更低；與鐵鹽/鋁鹽混凝劑復配使用可以解決傳統混凝的困境并大幅降低鐵鹽/鋁鹽混凝劑的劑量；此外，對于一些低堿度水或需大劑量混凝劑時，應用TXC 可以大幅度降低堿的消耗；在混凝-膜濾聯合工藝中使用TXC 可以減緩膜污染、延長膜的使用壽命，節省維護成本；常規混凝后的污泥需要付費處理， 而TXC 混凝污泥可以回收利用TiO2，產生額外的附加值。 量化的經濟效益需要根據具體情況具體分析。

環境效益：混凝出水中殘留鈦濃度低，且微量的鈦對受納水的環境影響小；鈦混凝污泥的回用可以降低污泥填埋造成的土地負荷和潛在的二次污染。

合作方式

技術轉讓或合作開發。

所屬行業領域

環境功能材料、中水回用、地表水凈化、飲用水處理、生活污水處理、廢水處理。

聯系方式

聯系人：吳兵黨博士。

地 址：210093， 南京市棲霞區仙林大道163 號，南京大學環境學院C205 室。

電 話：18205186952。

E-mail：wubingdang@nju.edu.cn。