聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑處理造紙廢水
近年來,使用新型的高分子絮凝劑處理廢水是人們關(guān)心的課題[1-2]。傳統(tǒng)的PAC等無機(jī)高分子絮凝劑用藥量大,效果一般[3-4]。筆者研究了用聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑處理造紙廢水.考察了酸度、混凝劑加入量、攪拌速度、攪拌時間、沉降時間對COD0去除率的影響。
l 實驗部分
1.1 實驗儀器及材料
實驗儀器:HBA一101型COD快速比色測定儀,HBA一100標(biāo)準(zhǔn)COD消解器.SGZ一2數(shù)顯濁度儀,ZR4—6型混凝試驗攪拌機(jī)(六聯(lián))。
材料:聚合氯化鋁(唐山東昌的較純凈淡黃色粉末狀固體PAC為主,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為l%).聚丙烯酰胺(陰離子型,相對分子質(zhì)量l0 ,大慶油田生產(chǎn)。比較難溶于水,因此將其配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%使用)。本實驗所用的水樣為濰坊造紙廠造紙廢水。
1.2 分析方法
COD采用重鉻酸鉀法測定[5]
2 工藝流程
采用三段法處理造紙污水。工藝流程見圖l。用稀硫酸調(diào)節(jié)廢液的pH值,充分酸化至pH值為3。待其充分沉淀后,取上層清液測其COD0值在780~900 mg/L之間,COD0去除率在50%以上。因此,該過程可以有效地使造紙黑液中大部分懸浮物質(zhì)生成污泥狀沉淀從廢液中析出。并可除去部分色度.同時回收木質(zhì)素。
3 實驗方法
用PAC和PAM處理造紙黑液時,pH值影響最大.投藥量次之,攪拌強(qiáng)度和溫度的影響較小。因此先確定PAC的投加量和最佳pH值,然后再確定助凝劑的投加比例。實驗過程還要考慮PAC的水溶液和PAM的水溶液是否易于混合成液體的絮凝劑。
3.1 PAC投加量對絮凝效果的影響
室溫下,攪拌速度為50 r/min攪拌5 min,pH值為中性.在稀釋lO倍水樣中投加PAC進(jìn)行絮凝試驗。試驗結(jié)果表明,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的PAC投加量為4O mL/L時絮凝效果較好.COD去除率為91.8%。由于PAC的堿度較大,加入過量的PAC溶液會使廢液pH值升高,此時木質(zhì)素難以脫穩(wěn)絮凝沉淀。因此,進(jìn)一步增加PAC的投加量并不會增加COD 的去除率。
相同試驗條件下,采用未稀釋造紙廢水,做不同PAC投加量下的絮凝試驗,結(jié)果見表l。
3.2 復(fù)合絮凝劑對造紙廢水的絮凝效果絮凝試驗條件:室溫;攪拌速度為300 r/min,攪拌10 min;絮凝試驗在六聯(lián)攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行。試驗方法:用兩個滴定管分別向裝有造紙廢水水樣的燒杯中緩慢均勻地滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的PAC和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的PAM 的水溶液。COD。值在HBA一100標(biāo)準(zhǔn)COD消解器內(nèi)進(jìn)行測定。因此數(shù)據(jù)只能作為同組試驗的對比。
復(fù)合絮凝劑對造紙廢水的絮凝效果見表2。
由表2可知,在堿性條件下的絮凝效果比酸性條件下好,助凝劑PAM的加入可明顯降低絮凝劑PAC的用量, 因此最佳處理條件pH值為堿性,PAC和PAM的投加質(zhì)量濃度分別為300 mg/L和15 mg/L。
4 結(jié)論
(1)在絮凝前進(jìn)行廢液的酸析處理,可以有效降低廢液的濁度值并使大部分污染物和色度(木質(zhì)素含量高的水呈黃色且有氣味)去除掉,同時可回收木質(zhì)素。木質(zhì)素可作為染料分散劑、吸附劑、螯合劑、油的回收助劑,并在制備瀝青乳膠體以及聚合物中應(yīng)用。
(2)聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑在堿性條件下對造紙廢水有較好的絮凝效果.可以將廢液COD。值降至400 mg/L左右。
(3)絮凝后用氧化劑(次氯酸鈣)氧化廢水??墒箯U水達(dá)到國家規(guī)定的造紙工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
(4)該工藝所使用的藥品價格較低,投加量較少。酸析、調(diào)回堿性過程可以分別使用工業(yè)級的廢酸和廢堿,而且酸析出來的木質(zhì)素的回收利用基本可以抵消這兩個步驟的藥劑費(fèi)和人工費(fèi)等。
本次實驗是實驗室條件下的探討,很多過程不能模擬工業(yè)的處理條件。因此還有待在助凝劑和氧化劑的使用上做更詳細(xì)的對比。
[參考文獻(xiàn)]
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[5]奚旦立 環(huán)境檢測手冊環(huán)境檢測卷[M]北京:高等教育出版社 400-4O4
[作者簡介]張秀麗(1964一),1987年畢業(yè)于蘭州大學(xué)化學(xué)系工程師。在讀碩士研究生。E-mail:zxl@cugb.edtrcn。電話:010-82322759。
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