造紙廢水的混凝試驗(yàn)研究

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1、造紙廢水的混凝試驗(yàn)研究　　【摘要】造紙廢水中由于含有木質(zhì)素及其衍生物具有較高的色度和COD，水處理中多采用鋁鹽混凝劑通過(guò)混凝沉淀加以?xún)艋??；炷磻?yīng)包括混合和絮凝兩個(gè)過(guò)程，影響這兩方面的因素很多，包括混凝劑的種類(lèi)、混合速度、水質(zhì)特征等等[1]。其中混凝劑的投加量、pH值影響著混凝反應(yīng)進(jìn)程和結(jié)果，也決定工程應(yīng)用的基建與運(yùn)行費(fèi)用。本文就pH值和混凝劑投加量對(duì)造紙廢水混凝反應(yīng)的影響進(jìn)行研究，淺談造紙廢水混凝反應(yīng)的機(jī)理　　【關(guān)鍵詞】造紙廢水；混凝實(shí)驗(yàn)；PH值　　造紙廢水由新疆博湖葦葉股份有限公司的含木漿廢水。PAC和PAM為我公司產(chǎn)品提供。攪拌器選用DBJ-621型定時(shí)變速

2、攪拌機(jī)。　　取200ml水樣裝入入燒杯中，放在六連磁力攪拌器上，開(kāi)動(dòng)攪拌器在高速攪拌1min，加入PAC，再攪拌1min，若加入PAM在攪拌30s后加入，低速下攪拌3min，沉降10min后在清液的二分之一處取樣。按《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》分別測(cè)定COD，pH值[2]。　　調(diào)節(jié)廢水的pH值分別為4、6、7、9在每一個(gè)pH值下分別投加60、80、100、120、140、160mg/LPAC進(jìn)行混凝試驗(yàn)。得出在不同pH值下PAC不同投加量對(duì)造紙廢水COD去除率的影響。結(jié)果見(jiàn)圖1。重復(fù)以上的試驗(yàn)條件，同時(shí)加入1mg/L的PAM，測(cè)得COD的去除情況，結(jié)果見(jiàn)圖2?！　∪鐖D

3、1所示，從總的趨勢(shì)上看，隨著pH值從低到高，COD的去除率逐漸下降，明顯的特征是pH值為4時(shí)各種投加量下COD去除率都在40%～55%之間，說(shuō)明此時(shí)投加量不是主要的影響因素，pH值決定混凝結(jié)果。pH值為7時(shí)，明顯的趨勢(shì)是隨著PAC投加量的增加，COD去除率也在逐漸增加，此時(shí)投加量決定COD的去除率效果。pH值為6時(shí)在投加量由100mg/L增加到120mg/L時(shí)，COD的去除率有一個(gè)明顯的突躍，繼續(xù)增加投加量時(shí)去除率又逐漸上升，在投加量為160mg/L時(shí)去除率達(dá)到最高，說(shuō)明是pH值和投加量共同作用的結(jié)果。pH值為9時(shí)COD去除率低而且不穩(wěn)定，說(shuō)明pH值和投加量都不利

4、于COD的去除?！　D2是在圖1的基礎(chǔ)上投加PAM的試驗(yàn)結(jié)果。與圖1相比曲線(xiàn)趨勢(shì)上沒(méi)有大的變化，隨著投加量的增加COD去除率也隨之增加，不同的是COD的去除率普遍有所增加，曲線(xiàn)也變得平滑，突躍也消失。pH值為4時(shí)的曲線(xiàn)除了去除率普遍增加外，其余變化不大，COD去除率介于50%～70%之間。pH值在6、7、9范圍時(shí)COD去除率明顯的變化是，最低投加量與最高投加量COD去除率之間的差距縮小。分析可能是因?yàn)榧尤隤AM后，在已形成凝聚核基礎(chǔ)上，依靠PAM鏈狀大分子的聯(lián)帶、卷掃作用使小的顆粒和絮體迅速增長(zhǎng)，同時(shí)吸附、卷掃網(wǎng)捕其它膠體和較小的顆粒物質(zhì)一起沉淀。所以初期只要投入

5、凝聚劑可以使膠體脫穩(wěn)，PAM就可以發(fā)揮大分子的強(qiáng)大作用，加速混凝反應(yīng)速度及處理效率?！　≌{(diào)節(jié)廢水的pH值在4～9之間，在下分別投加60、80、120、160mg/L的PAC，測(cè)得COD去除率見(jiàn)圖3。重復(fù)以上試驗(yàn)，在投加PAC的同時(shí)投加1mg/L的PAM，測(cè)得COD的去除率，結(jié)果見(jiàn)圖4。　　圖3中表示不同pH值下四種投加量與COD去除率之間的關(guān)系，從中可以看出，不同投加量下，COD去除率隨著pH值的增加而降低，說(shuō)明低pH條件下有利于COD的去除，pH值是決定木質(zhì)素混凝的主要因素。在投加量160mg/L時(shí)，pH為5～6時(shí)COD去除率最大，說(shuō)明在此pH條件下PAC的水解

6、產(chǎn)物具有較強(qiáng)的混凝效果，當(dāng)投加量達(dá)到規(guī)模時(shí)，COD去除率就會(huì)有明顯的提高?！　D4中是在圖3反應(yīng)的基礎(chǔ)上投加PAM的試驗(yàn)結(jié)果。圖中可以發(fā)現(xiàn)在投加PAM后，COD去除率都有所增加，發(fā)現(xiàn)投加PAM后pH值在5～6時(shí)COD去除率出現(xiàn)了一個(gè)高峰，分析可能是在此pH時(shí)PAC水解產(chǎn)物與木質(zhì)素分子以及PAM之間具有較佳的結(jié)合方式。在實(shí)際工程應(yīng)用中考慮基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和后續(xù)處理的要求，選擇pH為，從圖中可以看出，當(dāng)投加量為80mg/L時(shí)，COD去除率可以達(dá)到50%左右；投加量為120mg/L時(shí)，COD去除率可以達(dá)到70%以上，所以完全可以根據(jù)需要確定PAC的投加量。　　造紙廢水

7、中含有的膠體物質(zhì)主要是木質(zhì)素和纖維素，其中木質(zhì)素分子是一種高分子聚合物，其分子量大小從幾百到幾百萬(wàn)道爾頓，具有復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中原子之間以共價(jià)鍵相聯(lián)，網(wǎng)狀分子表面含有大量的負(fù)電荷離解性基團(tuán)而具有一定的溶脹度和親水性。堿性條件下，這類(lèi)離解性基團(tuán)易于離解，并向溶劑伸展，使網(wǎng)狀高分子向三維空間發(fā)展，由于分子伸展引起的彈性收縮力，阻止了溶劑分子的進(jìn)入，同時(shí)，原子與溶劑分子之間相互作用形成溶劑化外殼，使分子的憎水部分保留在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，形成層次分明的木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)。由于溶劑化外殼的屏障作用，阻止了木質(zhì)素分子之間以及與其他顆粒分子之間的直接接觸，而使膠體具有一定的穩(wěn)定性[

8、3]。