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3種典型絮凝劑處理電鍍廢水的效果

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核心提示:3種典型絮凝劑處理電鍍廢水的效果付念,毛祖國(guó),丁運(yùn)虎,肖偉平(武漢材料保護(hù)研究所,湖北 武漢 430030)摘要:分別以聚丙烯酰胺

3種典型絮凝劑處理電鍍廢水的效果

付念,毛祖國(guó),丁運(yùn)虎,肖偉平

(武漢材料保護(hù)研究所,湖北 武漢 430030)

摘要:分別以聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵為絮凝劑處理電鍍廢水。先研究了pH 和絮凝劑投加量對(duì)不含重金屬離子的模擬廢水COD 去除效果的影響,并對(duì)廢水處理工藝流程進(jìn)行選擇。隨后比較了不同絮凝劑單獨(dú)和組合使用處理含重金屬離子模擬電鍍廢水的效果。最后研究了不同工藝流程對(duì)實(shí)際電鍍廢水處理效果的影響。結(jié)果表明,采用PAC 和PAM 組合絮凝劑處理廢水時(shí)的效果最好。采用兩步絮凝法處理COD 較高的實(shí)際電鍍廢水能有效去除COD 和重金屬。 

關(guān)鍵詞:電鍍廢水;絮凝劑;化學(xué)需氧量;重金屬

 

中圖分類號(hào):TQ150.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1004 – 227X (2013) 08 – 0038 – 04 隨經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們的環(huán)保意識(shí)逐漸提高,電鍍廢水的治理工作越來越得到重視,國(guó)家制定的電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)也日益嚴(yán)格,尋找一種合理、高效、經(jīng)濟(jì)的電鍍廢水處理工藝顯得尤為重要。電鍍廢水的處理技術(shù)種類繁多,目前較成熟、使用較廣泛的是化學(xué)法?;瘜W(xué)法[1]是利用化學(xué)作用來處理廢水中的溶解物質(zhì)和膠體物質(zhì),以去除廢水中的金屬離子、細(xì)小的膠體有機(jī)物、植物營(yíng)養(yǎng)素(氮、磷)、乳化油、色度、臭味、酸以及堿等的廢水處理方法。絮凝劑是化學(xué)法處理電鍍廢水的主要藥劑,對(duì)幾種典型絮凝劑及影響因素做系統(tǒng)、全面分析的研究鮮有報(bào)道。本文選取聚丙烯酰胺(PAM)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)3種絮凝劑,全面探討了它們?cè)陔婂儚U水中的作用機(jī)理和處理效果,并提出建議。

1· 實(shí)驗(yàn)

1. 1 試劑及儀器

聚丙烯酰胺,聚合硫酸鐵,聚合氯化鋁,4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaOH 溶液,10%(體積分?jǐn)?shù))稀硫酸。模擬廢水由SH15W-40 機(jī)油配制,COD 232.1 mg/L、pH 11 ~ 12,有含重金屬和不含重金屬2 種,含重金屬的模擬廢水各含銅、鋅、鎳、鉻20 mg/L(在溶液酸化后加入)。4 種實(shí)際電鍍廢水水質(zhì)情況見表1。

TAS-990 原子吸收光譜(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司),pHS-25C pH 計(jì)(上海理達(dá)儀器廠)。

1. 2 測(cè)試及評(píng)價(jià)方法

根據(jù)GB/T 11914–1989《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鹽法》,采用重鉻酸鉀法測(cè)COD,采用原子吸收法測(cè)定重金屬含量,按GB 21900–2008《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和HJ 2002–2010《電鍍廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》的要求評(píng)定。

1. 3 實(shí)驗(yàn)過程

本實(shí)驗(yàn)主要分為3 個(gè)階段:第一階段是確定采用3 種絮凝劑處理廢水時(shí)的最佳pH 和加藥量,并修訂工藝流程;第二階段是在最佳工藝下,比較3 種絮凝劑單獨(dú)和組合處理模擬廢水的效果,確定最佳絮凝劑的組合方案;第三階段針對(duì)4 種實(shí)際電鍍廢水,改進(jìn)和完善最佳廢水處理方案,以有效去除電鍍廢水中的COD 和重金屬。

2· 結(jié)果與討論

2. 1 最佳pH 和絮凝劑加藥量的確定

本階段采用不含重金屬的模擬廢水為對(duì)象,以COD 去除效果為指標(biāo),得到最佳pH 和不同絮凝劑的加藥量。具體為:取100 mL 不含重金屬的模擬廢水于燒杯中,用硫酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 至一定值,分別加入一定量的PAM、PAC 或PFS,電磁力攪拌反應(yīng)20 min,靜置1.5 h,取上清液測(cè)COD。絮凝劑加入初期應(yīng)快速攪拌,使絮凝劑快速分散,且與溶液混合均勻,之后應(yīng)中速攪拌,避免切斷分子鏈,再慢速攪拌(或靜置)使廢水絮凝沉淀完全。

2. 1. 1 pH 的確定

pH不同時(shí),PAC和PFS 會(huì)發(fā)生不同的水解反應(yīng)[2-3],使水解形態(tài)不同,對(duì)溶液的絮凝效率也有所不同,二者分別在pH = 5 ~ 9 和pH = 6 ~ 9 時(shí)具有最佳的絮凝效果。在不同pH 下,PAM 的羥基、酰胺基等活性基團(tuán)的活性不同,從而影響絮凝效果[4],其最佳pH 為7 ~ 9。當(dāng)分別采用10 mg/L PAM、200 mg/L PAC、200 mg/LPFS 處理廢水時(shí),pH 對(duì)COD 去除效果的影響見圖1。

從圖1 可看出,PFS 和PAC 的曲線比較平緩,對(duì)原廢水pH 的要求不高,可在較寬pH 范圍內(nèi)較好地去除COD。而PAM 對(duì)pH 的要求相對(duì)較嚴(yán)格,pH 變化會(huì)引起COD 去除效率的變化趨勢(shì)有較大波動(dòng)。分別采用PAC、PFS 和PAM 作絮凝劑處理廢水時(shí),各自的最佳pH 分別為7、8 和7。

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