麦草制浆造纸废水处理厂采用生化+物化法处理效果不好, 由于麦草浆造纸废水可生化性普遍较差, 生化工艺未能较好地发挥其作用。混凝法是废水处理中常用的方法, 通过采用聚合硫酸铁进行处理，计算出了聚合硫酸铁混凝法对麦草浆造纸废水进行预处理的效果, 主要优化的影响因素有:混凝剂用量、pH值、混凝搅拌强度、助凝剂种类和助凝剂的用量, 确定了各个混凝法中最佳的pH值、转速和助凝剂的种类与用量。
造纸废水, 取自某造纸厂麦草浆造纸废水处理站曝气池中, 水样色度偏深, 有恶臭味, 含杂质多, 采用药剂为：聚合硫酸铁 (PFS) 、阳离子型聚丙烯酰胺 (CPAM) 、阴离子型聚丙烯酰胺 (APAM) 、非离子型聚丙烯酰胺 (NPAM) 、盐酸、硫酸、NaOH、重铬酸钾、试亚铁灵指示剂、硫酸亚铁铵、硫酸银均为分析纯。水质见下表：
实验方法
500mL烧杯中, 加入100mL麦草浆造纸废水, 用NaOH (浓度为10%) 和稀盐酸 (浓度为10%) 调节pH到7.00。加入PFS溶液 (浓度10%) 2mL (2g/L) , 室温下, 在智能混凝试验搅拌仪中进行混凝反应, 以300 r/min搅拌1min, 调至100r/min, 搅拌10min, 沉降15min。取上清液, 分别测定吸光度、色度和CODCr值, 计算其去除率。
聚合硫酸铁用量的影响
随着聚合硫酸铁用量的增加, 脱色率和COD去除率先增加再减小, 脱色率和COD去除率分别在PFS用量为2mL(2g/L) 时最佳, 脱色率达到82.1%, COD去除率达到79.3%。
主要是因为Fe盐的混凝以压缩双电层和吸附架桥作用, 使得悬浮颗粒能够带上相反电荷, 从而可以重新稳定所致;当达到最佳投药量后, 继续加大投加量时, 出现去除率不增加反而下降, 这是由于PFS在水中形成了Fe(OH)2和Fe(OH)3两种物质, 当它们吸附水中的胶体粒子和细小颗粒已经达到饱和时, 多余的Fe (OH)2和Fe(OH)3凝聚作用就逐渐变差, 使得水中形成的沉淀无法稳定, 从而导致出水CODCr偏高。因此, 确定PFS最佳用量为2g/L。
pH值的影响
随着水样pH值增加, 处理效果先减小后变大再减小, 最后趋于动态平稳。脱色率和COD去除率的曲线大致相似, 水样pH值为6.0时, 聚合硫酸铁混凝法处理废水效果最佳, 在最佳pH值范围内, Fe3+会水解生成单核及多核的羟基络合离子, 其具有电中和能力, 能吸附胶体微粒, 同时可以利用其压缩双电层机理使得微粒脱稳;PFS具有高分子结构, 在混凝过程中吸附架桥作用亦很强, 因此PFS混凝法的效果较好, 其COD去除率可达到80.8%。因此, 确定聚合硫酸铁混凝法的最佳pH为6.0。
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