摘 要:用混凝法處理馬鈴薯淀粉廢水。研究了混凝劑的種類、投加量、pH 以及沉降時(shí)間對(duì)馬鈴薯淀粉廢水COD去除率的影響。通過對(duì)廢水處理前后各項(xiàng)指標(biāo)及處理成本等各方面因素進(jìn)行綜合分析，結(jié)果得知，PFS 作為馬鈴薯淀粉廢水的混凝劑較為合適，此時(shí)馬鈴薯淀粉廢水去除率可達(dá)到58 %。

關(guān)鍵詞:馬鈴薯淀粉廢水,混凝,COD 去除率

我國北方多以馬鈴薯為原料生產(chǎn)淀粉，產(chǎn)生大量含高濃度的有機(jī)化合物及懸浮物的廢水。常用的淀粉廢水處理方法是生化法，其缺點(diǎn)是占地面積大，基建投資高、技術(shù)難度大、操作管理復(fù)雜等。大部分中小淀粉廠由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件有限，尤其在北方地區(qū)，冬季氣溫低，生產(chǎn)周期短，采用生化法處理淀粉生產(chǎn)廢水有諸多困難。國內(nèi)外對(duì)生產(chǎn)淀粉廢水處理進(jìn)行了大量研究，快速、高效、低耗的淀粉廢水處理技術(shù)是當(dāng)前研究的一個(gè)重要方向[1-2]。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

藥品試劑：聚合硫酸鐵(PFS)、堿式氯化鋁(PAC)、氯化鐵、聚丙烯酰胺(PAM)、硫酸、氫氧化鈉。

淀粉廢水：取洗凈土豆用粉碎機(jī)打碎，按馬鈴薯與水1: 10 的比例，配置一定量的自來水，攪拌靜置后過80 目篩，靜沉0.5 h 后取上清液作為實(shí)驗(yàn)水樣實(shí)驗(yàn)廢水的COD 濃度控制在 5000～8000 mg/L 之間。

1.2 主要儀器

722 光柵分光光度計(jì)；JJ-4 六聯(lián)電動(dòng)攪拌器；JJ-2 型組織搗碎機(jī)；pH 計(jì)等。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

絮凝沉淀：在1000 mL 燒杯中加入500 mL 水樣，調(diào)節(jié)pH，投加一定量的混凝劑并攪拌后，加入濃度為0.5 %的聚丙烯酰胺，沉降，考察各因素對(duì)水樣中主要污染物COD 去除率的影響，測定廢水COD。

2 結(jié)果與分析

2.1 混凝劑對(duì)COD 的去除效果

調(diào)節(jié)廢水pH=7，加入不同種類的混凝劑5 mL/L(廢水)， PAM 加入量為1 mL/L(廢水)，沉淀時(shí)間為10 min 條件下，改變混凝劑的種類，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)PAC、PFS 、氯化鐵進(jìn)行混凝效果的比較，結(jié)果如表1 所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)條件下，PFS 處理廢水的效果最好。

2.2 沉降pH 對(duì)COD 去除率的影響

pH 是影響混凝處理效果的一個(gè)重要因素[3]。實(shí)驗(yàn)用氫氧化鈉和硫酸將廢水調(diào)到所要求的pH，檢測PFS 對(duì)廢水COD 去除效果的變化，找到其最佳pH 范圍，結(jié)果如圖1 所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PFS 在pH 為5～7 時(shí)對(duì)廢水中COD 的去除效果較好。馬鈴薯廢水原水樣的pH 為6.5～6.7，落在5～7 之間�；谡{(diào)節(jié)pH 對(duì)工藝運(yùn)行、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益等帶來不利影響。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，以PFS 作為馬鈴薯淀粉廢水的混凝劑不需要調(diào)節(jié)廢水pH。

2.3 PFS 投加量對(duì)COD 去除率的影響

不改變水樣pH，PAM 投入量為1 mL/L(廢水)，沉降時(shí)間 30 min，廢水COD 去除率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2 所示。

由圖2 的實(shí)驗(yàn)可看出，PFS 投加量為6 mL/L(廢水)時(shí)，混凝效果最好，COD 的去除率最高。PFS 對(duì)廢水COD 的去除率是隨著投藥量的增大先增加后又降低。當(dāng)投加量過少時(shí)，對(duì)膠體顆粒的粘附、架橋、交聯(lián)作用都不充分，膠粒不能充分地發(fā)生凝聚；當(dāng)投加量過大時(shí)，單個(gè)膠粒表面都吸附聚鐵絡(luò)離子達(dá)到飽和，無法再與其它膠粒發(fā)生交聯(lián)作用，使膠體顆粒處于穩(wěn)定狀態(tài)不易凝聚，因此影響到廢水中有機(jī)物的去除。

2.4 沉降時(shí)間對(duì)COD 去除率的影響

在不調(diào)節(jié)pH、PFS 投加量為6 mL/L(廢水)和1 mL/L(廢水) 的條件下，進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，混凝后沉降，每隔l0 min 用注射器抽取液體上清液測定COD 值，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3 所示，隨著沉降時(shí)間的增加，COD 去除率隨之提高，當(dāng)沉淀30 min 后，COD 去除率趨于穩(wěn)定，隨時(shí)間的變化不大，沉淀時(shí)間選為30 min。

2.5 選定條件下的實(shí)驗(yàn)

在最佳條件下，PFS 和聚丙烯酰胺投加量分別為6 mL/L(廢水)和1mL/L(廢水)、沉降時(shí)間30 min 下，PFS 混凝法處理馬鈴薯淀粉廢水，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。

由表2 得知，在選定實(shí)驗(yàn)條件下，廢水COD 去除率在58 % 以上。

3 結(jié)論

利用實(shí)驗(yàn)室模擬制成的馬鈴薯淀粉廢水，研究PAC、PFS 及氯化鐵對(duì)馬鈴薯淀粉廢水的絮凝效果，通過處理前后各項(xiàng)指標(biāo)分析，并結(jié)合考慮實(shí)際工程處理時(shí)的經(jīng)濟(jì)成本，認(rèn)為選擇PFS 作為馬鈴薯淀粉廢水的絮凝劑最為合適。但是，馬鈴薯淀粉廢水通過混凝處理后的水質(zhì)指標(biāo)還達(dá)不到排放的標(biāo)準(zhǔn)，水中有機(jī)物的含量仍然很高，必須再經(jīng)過后續(xù)工段的處理達(dá)標(biāo)后才排放。

參考文獻(xiàn)

[1]劉耕耘，李亞威，賽音．淀粉廢水的絮凝沉淀及生物處理[J]．內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2002，33(2)：230-234．

[2]王乃芝，蘇永渤．化學(xué)法處理淀粉生產(chǎn)廢水[J]．工業(yè)用水與廢水，2000， 31(1)：29-31．

[3]張自杰．廢水處理理論與設(shè)計(jì)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003： 123-125．

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