印染廢水處理工藝研究

印染廢水處理工藝研究

無機硅混凝劑是一種常見的高效水處理劑。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多核聚合羥基絡(luò)離子,這些離子對污水中膠體微粒有強烈吸附,架橋,交聯(lián)作用,促進微粒聚集而產(chǎn)生絮凝。本文用自制的聚硅酸硫酸鋁處理印染廢水,采用正交試驗法就影響印染廢水混凝處理效果的因素進行研究,以獲得印染廢水混凝試驗的最佳操作條件。由于PASS具有制備簡單,生產(chǎn)成本低,無毒害,處理水后水中殘鋁量低等優(yōu)點,其應(yīng)用開發(fā)前景廣闊。1實驗部分1.1主要設(shè)備JJ-4電動攪拌器,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)速下攪拌一定時間,同時調(diào)節(jié)pH值和溫度,靜置20min后取其上清液,測定其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,做混凝實驗,測得混凝后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驗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值和攪拌時間。印染廢水的水溫一般較高,可加速無機鹽類混凝劑的水解過程,對混凝有利;pH值可通過人工調(diào)節(jié)來滿足。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,鋁鹽和鐵鹽等無機混凝劑對以膠體或懸浮狀態(tài)存在于廢水中的染料有很好的混凝效果。因素選取:通過單因素試驗,我們發(fā)現(xiàn)在眾多影響因素中,水樣的pH(A),水樣溫度(B),攪拌時間(C),混凝劑投加量(D)對混凝效果的影響比較重要,因此選取上四個因素為正交實驗的因子(表2)。2結(jié)果與討論2.1混凝處理試驗據(jù)試驗因素和水平,選用L16(44)正交試驗,其混凝處理測定結(jié)果及據(jù)此結(jié)果進行的極差分析和水平優(yōu)選結(jié)果見表3,T=COD,Q=除去率(%)。2.2討論2.2.1鋁離子對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烈的聚合趨勢,從而延緩了膠凝時間。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立的分子團;只有適當?shù)匿X含量,其靜電斥力可使硅氧鏈充分伸展的長鏈狀,它抑制硅氧基之間的聚合能力要強于前兩種團狀結(jié)構(gòu)但隨時間延長,該結(jié)構(gòu)仍會自動調(diào)整,由線形轉(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間也就是混凝時間,攪拌時間越長,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。但攪拌時間也不能太長,否則攪拌會使已經(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。當混凝pH值控制在最佳范圍時,投加藥劑均能水解成多核羥基配合物以達到最佳組合,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