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《造紙廢水的混凝試驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、造紙廢水的混凝試驗(yàn)研究-污水處理摘要:本文選取在不同pH值條件下投加不同濃度的PAC進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:pH<4時(shí)pH影響混凝結(jié)果;47時(shí)二者都不起決定性作用。由此推出木質(zhì)素的混凝機(jī)理:首先破壞分子外圍的溶劑化外殼,使親液膠體變成憎液膠體,通過雙電層的電中和作用沉淀下來?! £P(guān)鍵詞:造紙廢水木質(zhì)素混凝投加量1概述 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混凝沉淀加以凈化[1][2]。混凝反應(yīng)包括混合和絮凝兩個(gè)過程,影響這兩方面的因素很多,包括混凝劑的種類、混合速度、水質(zhì)特征等等。其中
2、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,試圖揭示造紙廢水混凝反應(yīng)的機(jī)理。2廢水來源 造紙廢水由齊齊哈爾造紙廠的木漿黑液稀釋而成。 PAC(聚合氯化鋁)和PAM(聚丙烯酰胺)由哈爾濱市自來水三廠提供。攪拌器選用DBJ-621型定時(shí)變速攪拌機(jī)。3試驗(yàn)方法 混凝方法參照文獻(xiàn)[3]取1000ml水樣裝入燒杯中,定位在攪拌機(jī)上;把藥劑裝入試劑架的試管中,開動(dòng)攪拌器在高速(120~200r/min)攪拌1min,加入PAC,再攪拌1min,若
3、加入PAM在攪拌30s后加入,低速(20~40r/min)下攪拌20min,沉降15min后在清液的二分之一處取樣。按GB/T9724-88標(biāo)準(zhǔn)方法分別測(cè)定COD,pH值。4pH值對(duì)造紙廢水混凝的影響 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)果見圖2?! ∪鐖D1所示,從總的趨勢(shì)上看,隨著pH值從低到
4、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,說明pH值和投加量都不利于COD的
5、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相比曲線趨勢(shì)上沒有大的變化,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,曲線也變得平滑,突躍也消失。pH值為4時(shí)的曲線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
6、淀。所以初期只要投入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。5投加量對(duì)造紙廢水混凝的影響 調(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1
7、60mg/L時(shí),pH為5~6時(shí)COD去除率最大,說明在此pH條件下PAC的水解產(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6.0,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
8、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。6鋁鹽混凝劑處理造紙廢水的機(jī)理探討6.1造紙廢膠體水溶液的穩(wěn)定性 根據(jù)分散相顆粒尺寸的大小,學(xué)者們將其分為粗分散系、