麥草制漿造紙廢水處理廠采用生化+物化法處理效果不好, 由于麥草漿造紙廢水可生化性普遍較差, 生化工藝未能較好地發揮其作用。混凝法是廢水處理中常用的方法, 通過采用聚合硫酸鐵進行處理，計算出了聚合硫酸鐵混凝法對麥草漿造紙廢水進行預處理的效果, 主要優化的影響因素有:混凝劑用量、pH值、混凝攪拌強度、助凝劑種類和助凝劑的用量, 確定了各個混凝法中最佳的pH值、轉速和助凝劑的種類與用量。
造紙廢水, 取自某造紙廠麥草漿造紙廢水處理站曝氣池中, 水樣色度偏深, 有惡臭味, 含雜質多, 采用藥劑為：聚合硫酸鐵 (PFS) 、陽離子型聚丙烯酰胺 (CPAM) 、陰離子型聚丙烯酰胺 (APAM) 、非離子型聚丙烯酰胺 (NPAM) 、鹽酸、硫酸、NaOH、重鉻酸鉀、試亞鐵靈指示劑、硫酸亞鐵銨、硫酸銀均為分析純。水質見下表：
實驗方法
500mL燒杯中, 加入100mL麥草漿造紙廢水, 用NaOH (濃度為10%) 和稀鹽酸 (濃度為10%) 調節pH到7.00。加入PFS溶液 (濃度10%) 2mL (2g/L) , 室溫下, 在智能混凝試驗攪拌儀中進行混凝反應, 以300 r/min攪拌1min, 調至100r/min, 攪拌10min, 沉降15min。取上清液, 分別測定吸光度、色度和CODCr值, 計算其去除率。
聚合硫酸鐵用量的影響
隨著聚合硫酸鐵用量的增加, 脫色率和COD去除率先增加再減小, 脫色率和COD去除率分別在PFS用量為2mL(2g/L) 時最佳, 脫色率達到82.1%, COD去除率達到79.3%。
主要是因為Fe鹽的混凝以壓縮雙電層和吸附架橋作用, 使得懸浮顆粒能夠帶上相反電荷, 從而可以重新穩定所致;當達到最佳投藥量后, 繼續加大投加量時, 出現去除率不增加反而下降, 這是由于PFS在水中形成了Fe(OH)2和Fe(OH)3兩種物質, 當它們吸附水中的膠體粒子和細小顆粒已經達到飽和時, 多余的Fe (OH)2和Fe(OH)3凝聚作用就逐漸變差, 使得水中形成的沉淀無法穩定, 從而導致出水CODCr偏高。因此, 確定PFS最佳用量為2g/L。
pH值的影響
隨著水樣pH值增加, 處理效果先減小后變大再減小, 最后趨于動態平穩。脫色率和COD去除率的曲線大致相似, 水樣pH值為6.0時, 聚合硫酸鐵混凝法處理廢水效果最佳, 在最佳pH值范圍內, Fe3+會水解生成單核及多核的羥基絡合離子, 其具有電中和能力, 能吸附膠體微粒, 同時可以利用其壓縮雙電層機理使得微粒脫穩;PFS具有高分子結構, 在混凝過程中吸附架橋作用亦很強, 因此PFS混凝法的效果較好, 其COD去除率可達到80.8%。因此, 確定聚合硫酸鐵混凝法的最佳pH為6.0。
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