聚合氯化鋁和粉煤灰處理印染廢水的工藝研究

聚合氯化鋁和粉煤灰處理印染廢水的工藝研究

本文以聚吡咯-過(guò)濾鋁和吸附劑-灰燼為研究對(duì)象，探討了聚吡咯-過(guò)濾鋁和沉淀池處理印花廢水的最佳工藝條件。研究了在靜態(tài)條件下聚合氯化鋁處理印染廢水的最佳攪拌時(shí)間、用量、pH值;印染廢水在經(jīng)過(guò)絮凝劑-聚合氯化鋁絮凝沉降后再利用粉煤灰直接吸附處理,然后探討在靜態(tài)條件下粉煤灰吸附處理印染廢水的最佳攪拌時(shí)間、用量、pH值。通過(guò)對(duì)聚合氯化鋁絮凝劑和粉煤灰吸附劑處理印染廢水的工藝條件的探討得出聚合氯化鋁和粉煤灰聯(lián)用處理印染廢水具有較好的脫色和COD去處效果。1測(cè)試1.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料包括:重鉻酸鉀、濃硫酸、硫酸亞鐵銨、硫酸銀、聚合氯化鋁、粉煤灰等。1.2水樣色度的測(cè)定取100mL的水樣(其COD值為708mg/L,色度為120倍,pH值為7.5左右)于250mL的燒杯中,再加一定量的處理劑于燒杯中,在一定的pH值條件下用攪拌器攪拌一段時(shí)間,然后抽濾,取上清液用重鉻酸鉀法測(cè)定水樣COD值,用稀釋倍數(shù)法測(cè)定水樣的色度。2試驗(yàn)結(jié)果與分析2.1關(guān)于單凝沉淀處理技術(shù)的討論2.1.1試驗(yàn)結(jié)果及cod測(cè)定取6份100mL的廢水于250mL的燒杯中,在水樣中分別加入濃度為20g/L的聚合氯化鋁2mL,再分別攪拌7min、14min、21min、28min、35min、42min,然后抽濾,取上清液測(cè)其COD值并測(cè)其色度,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。圖1表明攪拌時(shí)間為7～14min時(shí),COD值和色度的去除率隨攪拌時(shí)間的增長(zhǎng)而增大,攪拌可加速鋁離子的水解和使絮凝劑與水樣均勻混合從而去除效果好,14～42min,COD值的去除率隨攪拌時(shí)間的增長(zhǎng)而減小,隨著攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)使生成的大絮凝體打碎,絮凝效果差,色度的去除率的趨勢(shì)是隨攪拌時(shí)間的增長(zhǎng)而減小,(28min時(shí)色度的去除率產(chǎn)生了偏差是因?yàn)橛孟♂尡稊?shù)法測(cè)色度會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)誤差),綜合考慮得出14min時(shí)COD值和色度的去除效果最好。2.1.2色度值的測(cè)定取6份100mL的廢水于250mL的燒杯中,再分別在燒杯中加入濃度為20g/L的聚合氯化鋁1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL,然后攪拌14min,再抽濾,取上清液測(cè)其COD值,并測(cè)定色度。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。圖2表明聚合氯化鋁用量為1.0mL～2.0mL時(shí),COD值和色度的去除率隨用量的增大而增大,隨著絮凝劑用量的增大,鋁離子水解生成的單核和多核聚合物通過(guò)吸附架橋作用生成大的絮凝體從而去除效果好,2.0mL～3.5mL,COD值和色度的去除率隨用量的增大而減小,絮凝劑用量的繼續(xù)增大會(huì)導(dǎo)致絮凝劑包在絮凝體外面從而去除效果差,綜合考慮,絮凝劑用量為2.0mL時(shí)COD值和色度的去除效果最好。2.1.3ph值對(duì)處理印染廢水效果的影響取6份100mL的廢水于250mL的燒杯中,再加入濃度為20g/L的聚合氯化鋁2mL,然后分別把水樣的pH值調(diào)為2.5、3.5、5.5、7.5、8.0、9.0,攪拌14min,再抽濾,取上清液測(cè)其COD值,并測(cè)定色度。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。圖3表明,由于原水pH值不同,因而混凝反應(yīng)時(shí)的pH值不同,混凝脫色率和COD值去處率也不一樣。pH值為8.0的條件下COD值和色度的去除率最大,水樣的pH值在酸性條件下鋁離子不易水解,絮凝沉降效果差,水樣在堿性條件下色度的去除效果明顯,在弱堿性條件下,鋁離子水解生成單核和多核聚合物,通過(guò)吸附架橋作用COD值和色度的去除效果都很明顯,在強(qiáng)堿性條件下,鋁離子水解生成氫氧化鋁,網(wǎng)捕作用起主要作用從而去除效果相對(duì)要差。絮凝沉降法處理印染廢水的最佳工藝條件為處理100mL的廢水時(shí),攪拌時(shí)間為14min,聚合氯化鋁用量是2mL,pH值為8.0。本試驗(yàn)在選取最佳工藝條件時(shí)未考慮溫度對(duì)去除效果的影響,因?yàn)楫?dāng)水溫低時(shí)絮凝劑水解困難,印染廢水屬中溫水,所以選擇絮凝劑時(shí)水溫的影響因素?zé)o需考慮。2.2預(yù)處理對(duì)廢水cod值的影響在最佳處理?xiàng)l件下將印染廢水絮凝沉降處理,處理后的廢水的COD值為409mg/L,色度為21倍,再抽濾,取上清液,然后加入一定量的粉煤灰進(jìn)行處理。2.2.1攪拌時(shí)間的確定取6份100mL已經(jīng)過(guò)絮凝沉降處理后的廢水于250mL的燒杯中,在燒杯中加入2g粉煤灰,再分別攪拌10min、20min、30min、40min、50min、60min,再抽濾,取上清液測(cè)其COD值,并測(cè)定色度。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。圖4表明攪拌時(shí)間為10min～30min時(shí),COD值的去除率隨攪拌時(shí)間的增長(zhǎng)而增大,色度的去除率隨攪拌時(shí)間的增長(zhǎng)而增大;30min～60min,COD值和色度的去除率隨攪拌時(shí)間的增長(zhǎng)而減小(吸附時(shí)間太長(zhǎng)以致解吸速度大于吸附速度去除效果會(huì)變差)這說(shuō)明攪拌30min以后吸附基本達(dá)到平衡,因此,選用30min為最佳攪拌時(shí)間。2.2.2色度值的測(cè)定取6份100mL的已經(jīng)過(guò)絮凝沉降處理后的廢水于250mL的燒杯中,在燒杯中分別加入粉煤灰1、2、3、4、5、6g,攪拌30min,再抽濾,取上清液測(cè)其COD值,并測(cè)定色度。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。圖5表明粉煤灰用量為1g～5g時(shí),COD值和色度的去除率隨粉煤灰用量的增加而增大,粉煤灰的用量大于5g以后,COD值和色度的去除率沒(méi)明顯的變化,說(shuō)明已趨于吸附平衡,從成本的角度考慮,選取粉煤灰用量5g為靜態(tài)吸附處理的最佳用量。2.2.3水樣ph值的測(cè)定取6份100mL的已經(jīng)過(guò)絮凝沉降處理后的廢水于250mL的燒杯中,在燒杯中分別加入粉煤灰5g,并將水樣的pH值分別調(diào)為3.5、4.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.5,攪拌30min,再抽濾,取上清液測(cè)其COD值,并測(cè)定色度。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。圖6表明在pH值為7.5的條件下COD值和色度的去除率最大,在堿性條件下的吸附效果比在酸性條件下的吸附要好,綜合考慮,pH值為7.5是最佳。3最佳工藝條件下的色度和剩余色度(1)絮凝沉降法處理印染廢水的最佳工藝條件為攪拌時(shí)間14min、聚合氯化鋁(濃度為20g/L)用量為0.02mL/mL、pH值為8.0,在此條件下100mLCOD值為708mg/L的原水,處理后的COD值為409mg/L,去除率為42.23%;原水色度為120倍,處理后的色度為21倍,去除率為82.5%。(2)絮凝沉降-粉煤灰吸附法處理印染廢水的最佳攪拌時(shí)間為30min、粉煤灰用量0.05g/mL,pH值為7.5,在此條件下COD值為708mg/L的原水,處理后的印染廢水COD值173mg/L,去除率為73.51%;原水色度為120倍,處理后的色度為13倍,去除率為89.17%。(3)在最佳工藝條件下絮凝沉降-粉煤灰吸附法處理印染廢水后的剩余COD值為173mg/L,