PAC混凝沉降法處理涼果廢水的研究

林曼斌, 余文騰, 林婉柔, 陳楚蓮, 陳曉蘋(píng), 林 瑤, 張永利

(1. 韓山師范學(xué)院，廣東 潮州 521041； 2. 潮州市饒平縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，廣東 潮州 521041)

水處理技術(shù)

PAC混凝沉降法處理涼果廢水的研究

林曼斌1, 余文騰2, 林婉柔1, 陳楚蓮1, 陳曉蘋(píng)1, 林 瑤1, 張永利1

(1. 韓山師范學(xué)院，廣東 潮州 521041； 2. 潮州市饒平縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，廣東 潮州 521041)

涼果廢水引起的污染已經(jīng)成為嚴(yán)峻的問(wèn)題。研究了潮安縣康輝集團(tuán)涼果廠綜合排放廢水的性質(zhì)，采用混凝沉降工藝處理該廢水。為了強(qiáng)化涼果廢水的混凝預(yù)處理效果，試驗(yàn)研究了混凝劑聚合氯化鋁（PAC）的最佳投加量。實(shí)驗(yàn)表明：采用PAC工藝處理涼果廢水的效果較好，投藥后經(jīng)混凝沉降，廢水的COD去除率可以達(dá)到46.73%，出水COD可以降至在1 198 mg/L左右。

涼果廢水； 混凝； 聚合氯化鋁（PAC）

涼果又稱蜜餞，是一種深受人們特別喜愛(ài)的食品。我國(guó)涼果的產(chǎn)量很大，涼果產(chǎn)業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也引發(fā)了一些環(huán)境污染問(wèn)題。涼果加工過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水、汁、糖液常被作為廢水倒掉，廢水直接排入江河中使得河水帶有嚴(yán)重的酸臭味，大量污水滲入農(nóng)田，會(huì)使田地逐年鹽堿化，糧食減產(chǎn)。涼果廢水排放造成的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)峻，涼果廢水的治理刻不容緩[1-2]。

涼果廢水是一種強(qiáng)酸性的含有高濃度有機(jī)污染物廢水[3]，處理比較困難。目前對(duì)涼果廢水研究的相關(guān)文獻(xiàn)很少，研究涼果廢水的治理具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本文通過(guò)對(duì)潮安縣康輝集團(tuán)涼果廠涼果廢水水質(zhì)的測(cè)定，利用混凝預(yù)處理廢水，降低污水的懸浮物濃度和有機(jī)污染物含量，減少排放污水對(duì)環(huán)境的危害性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與水樣

實(shí)驗(yàn)試劑：聚合氯化鋁（PAC），分析純。

實(shí)驗(yàn)水樣：待處理的涼果廢水原水樣取至潮安縣康輝集團(tuán)涼果廠。涼果廢水原水樣最大吸收波長(zhǎng)400 nm，吸光度A= 0.316，COD =2 248.96 mg/L，濁度的單位均為，如表1所示。

表1 原水樣的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)Table 1 Parameter indices of original samples

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

實(shí)驗(yàn)設(shè)備見(jiàn)表2。

1.3 分析方法

1.3.1 COD的測(cè)定

COD是一種常用的評(píng)價(jià)水體污染程度的綜合性指標(biāo)，它反映了水體受到還原性物質(zhì)污染的程度。由于有機(jī)物是水體中最常見(jiàn)的還原性物質(zhì)，因此COD在一定程度上反映了水體受到有機(jī)物污染的程度。COD越高，污染越嚴(yán)重。

表2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備明細(xì)表Table 2 Experimental equipments list

COD的測(cè)定：重鉻酸鉀法（GB11914-89）

式中：CODcr, mg/L

V0—滴定空白時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積, mL；

V1—滴定水樣消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；

V—水樣體積，mL；

c—硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；

8—氧（O /2）的摩爾質(zhì)量，g/mol。

此方法有效測(cè)定COD值大致范圍在50 ～ 1 000 mg/L，實(shí)際測(cè)量過(guò)程中宜取COD值在600 mg/L以下，所以 COD高的水樣要經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)南♂尯蠓侥軠y(cè)定。

1.3.2 濁度的測(cè)定

濁度是由于水中含有泥沙、粘土、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、浮游生物和微生物等懸浮物質(zhì)所造成的，可使光散射或吸收，阻礙光線透過(guò),屬于感官性狀的指標(biāo)。天然水經(jīng)過(guò)混凝、沉淀和過(guò)濾等處理，使水變得清澈。

濁度的測(cè)定：散射式濁度儀

1.3.3 懸浮物的濃度的測(cè)定

水中浮物含量是衡量水污染程度的指標(biāo)之一。懸浮物是造成水渾濁的主要原因。水體中的有機(jī)懸浮物沉積后易厭氧發(fā)酵，使水質(zhì)惡化。懸浮物的質(zhì)量濃度：

式中：S，mg/L；

B= 燒杯+懸浮物的質(zhì)量，g；

A= 燒杯，g；

V= 取樣體積，mL；

一般取樣5 mL。

懸浮物去除率：

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)中先把廢水的pH調(diào)節(jié)到5.0，用250 mL的燒杯裝廢水200 mL，然后分別向涼果廢水中投加PAC：50，100，150，200，250，300，350，400標(biāo)準(zhǔn)mg/L，磁力攪拌5 min，每個(gè)水樣轉(zhuǎn)移到2個(gè)100 mL量筒靜止30 min（到分層50%～70%），取上清液到250 mL燒杯中，混勻，測(cè)定。保持其他反應(yīng)條件不變，比較不同藥劑用量的處理效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 處理后水質(zhì)指標(biāo)表Table 3 Quality index of treated water

2.1 混凝劑用量對(duì)廢水濁度的影響

分別向調(diào)節(jié)好 pH的廢水中投加 PAC：50,100,150,200,250,300,350,400 mg/L，磁力攪拌 5 min，每個(gè)水樣轉(zhuǎn)移到2個(gè)100 mL量筒靜止30 min（到分層50%～70%），取上清液到250 mL燒杯中，混勻，測(cè)定其濁度，結(jié)果如圖1所示，隨著PAC的投加量的增多，廢水濁度的去除率越好，當(dāng)PAC投加量分別達(dá)到為350、400 mg/L時(shí)，涼果廢水的濁度去除率分別為87.80%、90.76%，處理效果比較好。

圖1 不同試劑用量的濁度去除率變化圖Fig.1 Relationship of turbidity removal rate and reagent dosage

2.2 混凝劑用量對(duì)廢水COD的影響

混凝劑用量的多少直接關(guān)系著廢水的處理效果，過(guò)多或過(guò)少都會(huì)影響處理的效果(圖2)。

圖2 不同試劑用量的COD去除率變化圖Fig.2 Relationship of COD removal rate and reagent dosage

從圖2可看出：混凝劑用量對(duì)涼果廢水中有機(jī)污染物的去除率有很大影響。藥劑用量存在一最佳值，與此值相對(duì)應(yīng)的 COD去除率最高。藥劑添加量低于此值時(shí)，COD去除率隨混凝劑用量增加而升高；高于最佳值時(shí)，藥劑用量增大，COD去除率反而減小。存在這種規(guī)律的原因在于，涼果廢水中非溶解性有機(jī)物常荷負(fù)電，加入的PAC中高價(jià)陽(yáng)離子使顆粒表面的電荷能減小，靜電斥力下降，有機(jī)微粒的團(tuán)聚，沉降機(jī)會(huì)增加，涼果廢水中有機(jī)物含量減小。當(dāng)混凝劑添加量逼近最佳值時(shí)，不溶性有機(jī)物表面電荷能最小，團(tuán)聚，沉降作用最為顯著，COD去除率最高[4]。此后繼續(xù)增加藥劑用量，顆粒表面轉(zhuǎn)而荷正電，且電荷能隨藥劑用量增加而增大，顆粒間靜電斥力增大，團(tuán)聚、沉降效果變壞，COD去除率下降。故選擇PAC的最佳值為350 mg/L時(shí)，COD去除率達(dá)到46.73，這時(shí)效果最好。

2.3 混凝劑用量對(duì)懸浮物去除率的影響

經(jīng)處理后的涼果廢水懸浮物去除率如圖3所示。

圖3 不同試劑用量的懸浮物去除率變化圖Fig.3 Relationship of suspended solids removal rate and reagent dosage

水懸浮物去除率隨PAC用量的增加而增多，因此選定PAC用量350 mg/L為最佳。

3 結(jié) 論

（1） 涼果廢水的得出混凝沉淀法處理的最佳PAC用量為350 mg/L；

（2）最佳 PAC用量時(shí)，廢水濁度去除率為90.76%，COD去除率達(dá)到46.73%，脫色率分別為65.19%。

[1] 劉學(xué)銘, 肖更生, 陳衛(wèi)東. 當(dāng)前我國(guó)果脯蜜餞行業(yè)存在的問(wèn)題與對(duì)策[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2006,(02)：200-201.

[2] 陸兆新.果蔬貯藏加工及質(zhì)量管理技術(shù)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2004：223-224.

[3] 盧秋曉,黎莉.鋅系復(fù)合混凝劑處理印染廢水的研究[J].江西化工,2005(2):89-93.

[4] 霍宇凝,王靜華.陽(yáng)離子型PAM/PAC復(fù)合混凝劑對(duì)活性染料廢水的脫色作用[J].精細(xì)化工,2005,22(7):540-542.

Research on Treatment of Preserved Wastewater With PAC Coagulation Method

LIN Man-bin1,YU Wen-teng2,LIN Wan-rou1,CHEN Chu-lian1,CHEN Xiao-ping1,LIN Yao1,ZHANG Yong-li1
（1. Department of Chemistry, Hanshan Normal University, Guangdong Chaozhou 521041, China; 2.Raoping County Environmental Monitoring Station of Chaozhou City, Guangdong Chaozhou 521041, China）

The pollution caused by preserved wastewater has become a serious problem. In this paper, properties of waste water from Chaoan Comfort group preserved plant were studied, and the wastewater was treated by coagulation-settlement. In order to reach the best treatment result, optimal dosage of the coagulant PAC was investigated by tests. The experiments show: treatment effect of PAC process for preserved wastewater is better, removal rate of COD can reach 46.73%, and effluent COD can be reduced to about 1 198 mg / L.

Preserved wastewater; Coagulation; Aluminum chloride (PAC)

X 703

A

1671-0460（2011）03-0319-03

2010韓山師范學(xué)院團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目和2009廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（9452104101003815）。

2010-06-20

林曼斌（1969-）,男，廣東潮州人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：從事化學(xué)工程和環(huán)境污染治理的研究工作。E-mail：hslmb@163.com，電話：0768-2318515。