印染廢水處理工藝研究

印染廢水處理工藝研究

無(wú)機(jī)硅混凝劑是一種常見(jiàn)的高效水處理劑。其中，聚硅酸硫酸鋁（park）是一種高鹽基性的化合物。這是基于活硅酸和鋁鹽混合的基礎(chǔ)。它是由鋁和硅組成的。聚硅酸硫酸鋁溶于水后生成多種高價(jià)多核聚合羥基絡(luò)離子,這些離子對(duì)污水中膠體微粒有強(qiáng)烈吸附,架橋,交聯(lián)作用,促進(jìn)微粒聚集而產(chǎn)生絮凝。本文用自制的聚硅酸硫酸鋁處理印染廢水,采用正交試驗(yàn)法就影響印染廢水混凝處理效果的因素進(jìn)行研究,以獲得印染廢水混凝試驗(yàn)的最佳操作條件。由于PASS具有制備簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,無(wú)毒害,處理水后水中殘鋁量低等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用開(kāi)發(fā)前景廣闊。1實(shí)驗(yàn)部分1.1主要設(shè)備JJ-4電動(dòng)攪拌器,HHS系列電熱恒溫水浴槽。1.2混凝劑的制備取一定量的水玻璃稀釋到一定濃度,加硫酸調(diào)節(jié)pH值,放置一定時(shí)間使硅酸有一定的聚合度,加入一定量的聚合硫酸鋁,陳化2h得混凝劑樣品。使用是配成5%水溶液。1.3原水處理試驗(yàn)水樣取自江陰市紅衛(wèi)染織廠。該印染廢水呈灰色,pH=11,COD=832mg/L。1.4混凝劑cod測(cè)定取400ml水樣,用攪拌器攪拌器均勻后,加入一定量的混凝劑,在一定的轉(zhuǎn)速下攪拌一定時(shí)間,同時(shí)調(diào)節(jié)pH值和溫度,靜置20min后取其上清液,測(cè)定其COD值。COD值采用重鉻酸鉀法。1.5聚硅酸硫酸鋁的投加量取400ml的印染廢水于燒杯中,在各燒杯中加入不同量的聚硅酸硫酸鋁,做混凝實(shí)驗(yàn),測(cè)得混凝后COD值(數(shù)據(jù)如表1),由表1知聚硅酸硫酸鋁的最佳投加量為8ml左右。1.6影響混凝劑混凝效果的因素混凝實(shí)驗(yàn)方法影響印染廢水混凝效果的因素主要是絮凝劑的投加量,水溫、pH值和攪拌時(shí)間。印染廢水的水溫一般較高,可加速無(wú)機(jī)鹽類(lèi)混凝劑的水解過(guò)程,對(duì)混凝有利;pH值可通過(guò)人工調(diào)節(jié)來(lái)滿(mǎn)足。因此,染料品種成為影響混凝效果的主要因素,也是選擇混凝劑的主要依據(jù)。一般情況下,鋁鹽和鐵鹽等無(wú)機(jī)混凝劑對(duì)以膠體或懸浮狀態(tài)存在于廢水中的染料有很好的混凝效果。因素選取:通過(guò)單因素試驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)在眾多影響因素中,水樣的pH(A),水樣溫度(B),攪拌時(shí)間(C),混凝劑投加量(D)對(duì)混凝效果的影響比較重要,因此選取上四個(gè)因素為正交實(shí)驗(yàn)的因子(表2)。2結(jié)果與討論2.1混凝處理試驗(yàn)據(jù)試驗(yàn)因素和水平,選用L16(44)正交試驗(yàn),其混凝處理測(cè)定結(jié)果及據(jù)此結(jié)果進(jìn)行的極差分析和水平優(yōu)選結(jié)果見(jiàn)表3,T=COD,Q=除去率(%)。2.2討論2.2.1鋁離子對(duì)硅氧鏈的影響混凝劑投加量是影響混凝效果的最主要的因素。PASS具有較好的穩(wěn)定性,是由于PASS中鋁離子與硅氧鏈上的氧發(fā)生配位作用,使鋁離子比較牢固地鍵合在聚硅酸的長(zhǎng)鏈上,鋁離子之間的靜電排斥促使硅氧鏈伸展,阻礙了硅氧基之間強(qiáng)烈的聚合趨勢(shì),從而延緩了膠凝時(shí)間。鋁離子含量低,則靜電斥力小,硅氧鏈不能充分伸展,易形成包卷團(tuán)狀;鋁離子含量高,PASS分子結(jié)構(gòu)上則要求趨向于較小而獨(dú)立的分子團(tuán);只有適當(dāng)?shù)匿X含量,其靜電斥力可使硅氧鏈充分伸展的長(zhǎng)鏈狀,它抑制硅氧基之間的聚合能力要強(qiáng)于前兩種團(tuán)狀結(jié)構(gòu)但隨時(shí)間延長(zhǎng),該結(jié)構(gòu)仍會(huì)自動(dòng)調(diào)整,由線(xiàn)形轉(zhuǎn)向網(wǎng)狀和枝叉狀結(jié)構(gòu),最終成為凝膠。2.2.2較大顆粒顆粒攪拌時(shí)間也就是混凝時(shí)間,攪拌時(shí)間越長(zhǎng),混凝劑能充分與廢水中的懸浮顆粒接觸,微小的顆粒有充分的時(shí)間與其他顆粒相互碰撞而形成較大的顆粒;另外,聚硅酸硫酸鋁是一種高分子混凝劑,攪拌能使其分子完全伸展,充分發(fā)揮其良的網(wǎng)捕作用,使得混凝效果更好。但攪拌時(shí)間也不能太長(zhǎng),否則攪拌會(huì)使已經(jīng)形成的大凝聚顆粒粉碎,使沉降變得困難,使得混凝效果反而下降。2.2.3低ph值凝膠pH值對(duì)混凝效果影響也較大。pH值太小,鋁離子失去凝集作用:pH值太大,水解形態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變成低電荷氫氧化物凝膠,絮凝作用降低。當(dāng)混凝pH值控制在最佳范圍時(shí),投加藥劑均能水解成多核羥基配合物以達(dá)到最佳組合,充分發(fā)揮其混凝作用。3投加量的控制由表3可看出,以CO