摘要:聚硅酸鹽類混凝劑凈化造紙廢水的效果遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的無機混凝劑PAC,且費用低廉。在相同水質(zhì)、反應(yīng)條件下,PASS、PFASS去除SS效果優(yōu)于PFSS、PFZSS,且投藥量較??;但從礬花大小、絮體結(jié)實度、絮體沉降時間來說,PFSS、PFZSS好于PASS、PFASS,PFSS沉降效果尤為明顯。四種聚硅酸鹽混凝劑中,PFASS去除CODcr效果最好,PASS次之。
關(guān)鍵詞:聚硅酸鹽;混凝劑;造紙廢水;效果
中圖分類號:X793 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)16-0065-03
混凝法是一種既經(jīng)濟又簡單的廢水處理方法,而混凝劑則是該方法的核心,混凝劑的使用直接影響著廢水處理效果和運行成本等。無機高分子混凝劑由于其適應(yīng)性強、無毒、價廉、效果好、用量小等優(yōu)點逐漸取代傳統(tǒng)的無機低分子混凝劑,已發(fā)展成為混凝處理的主流藥劑。以聚硅酸為主的陰離子型無機高分子混凝劑及其復合混凝劑,是一種新型無機高分子混凝劑,是在聚硅酸及傳統(tǒng)的鋁鹽、鐵鹽等混凝劑基礎(chǔ)上發(fā)展起來的聚硅酸與金屬鹽的復合產(chǎn)物。目前,廢水處理技術(shù)中主要使用含單種金屬離子的聚硅酸鹽類混凝劑,但是,隨著對聚硅酸鹽混凝劑機理的不斷深入研究,為了增加其穩(wěn)定性、提高處理效果,目前正著手于含多種金屬離子的聚硅酸鹽混凝劑的研究,如在聚硅酸中引入Al、Fe、Ca和Mg等多種金屬離子。
1 作用機理
含單種金屬離子的聚硅酸鹽混凝劑可以先羥基化聚合再加以混合,也可以先混合再加以羥基化聚合,也就是說聚硅酸鋁(鐵)是Si(Ⅳ)與Al(Ⅲ)或Fe(Ⅲ)的羥基和氧基聚合物。廣東工業(yè)大學袁斌等人采用復合共聚法制備不同Al/SiO2摩爾比的聚硅酸鋁混凝劑(PASS),研究結(jié)果表明:Al/SiO2摩爾比為0.25時,穩(wěn)定性好;Al/SiO2摩爾比為1.0時,混凝效果好。高寶玉等研究聚硅酸鐵混凝劑(PFSS)性能表明:Fe/SiO2摩爾比達1.5左右時,混凝效果最佳。
聚硅酸鋁(鐵)鹽混凝劑各有各的特點,若在聚硅酸中同時引入兩種金屬離子(Al、Fe),制成聚硅酸鋁鐵混凝劑(PFASS)則不僅具有吸附架橋和電中和作用,而且能充分發(fā)揮鋁、鐵混劑的優(yōu)點。胡翔等人研究表明:PFASS中A1/Fe/SiO2摩爾比不同,其最佳混凝的pH值及效果均不同,A1/Fe/SiO2摩爾比是影響PFASS混凝效果的主要因素,當Fe鹽或Al鹽與SiO2的摩爾比為1∶1∶1時混凝效果最佳。
據(jù)文獻[4]報道,含有多種金屬離子的聚硅酸鹽混凝劑可以通過含多種金屬成分的礦石、廢礦渣等一些廢產(chǎn)品制備而成。該混凝劑以高分子聚合態(tài)堿式氯化鋁為主要成分,同時含有高分子聚合態(tài)的鐵、鈣、鎂化合物,并且特別含有活性硅酸成分。各組分含量(質(zhì)量百分比)中:聚合態(tài)堿式氯化鋁約占10%左右(以Al2O3計),其他金屬離子聚合態(tài)成分在1%~3%之間,活性硅酸也只占0.2%~1%,水分占80%以上。經(jīng)研究表明,多種金屬離子的聚硅酸鹽混凝劑的羥基鏈得到充分伸展,提高了吸附架橋和網(wǎng)捕能力,直接影響著絮體的體積,而其他成分含量的不同,可改變某些方面的特性。
2 實驗方法
2.1 實驗廢水水質(zhì)、水量
廣東某制漿造紙廠廢水水質(zhì)如表1所示:
2.2 實驗儀器藥品
儀器:pHS-29A型酸度計;JYQF型定時變速混凝攪拌機;SGZ-1型數(shù)顯濁度儀;UV-2100型紫外分光光度儀;WMX-Ⅲ-A型微波封閉式消解儀(微波爐功率1350W,頻率2450MHz);TG328-A型分析天平;88-l型定時恒溫磁力攪拌器;電子萬用爐等等。
藥品:濃硫酸、硅酸鈉、硫酸銀、硫酸鋅、重鉻酸鉀、硫酸亞鐵銨、鄰菲羅啉、鄰苯二甲酸氫鉀、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)等分析純度的藥品。
2.3 混凝藥劑的制備
(1)聚硅酸鋁(PASS)的制備:
工藝路線:
準確稱取含Si022%的水玻璃溶液90g,用硫酸調(diào)節(jié)pH至5.4~5.6,在室溫下進行攪拌聚合,當反應(yīng)10min左右,達到一定聚合程度時,加入0.015mol硫酸鋁。再用硫酸調(diào)節(jié)pH值至1.9~2.0,然后再攪拌約1h使其充分溶解、混合,放置陳化24h,此溶液即為A13+/Si02摩爾比為1∶1的PASS。
(2)聚硅酸硫(PFSS)的制備:
工藝路線:
準確稱取含Si022%的水玻璃溶液60g,然后用硫酸調(diào)節(jié)pH值至5.5~5.6,在室溫下進行攪拌聚合,當反應(yīng)10min左右,達到一定聚合程度時,加入0.01mol硫酸鐵溶液,然后再攪拌約1h使其充分溶解、混合,放置陳化24h,此溶液即為Fe3+/Si02摩爾比為1∶1的PFSS。
(3)聚硅酸鐵鋁(PFASS)的制備:
工藝路線:
準確稱取含Si022%的水玻璃溶液60g,用硫酸調(diào)節(jié)pH值至5.5~5.6,在室溫下進行攪拌聚合,當反應(yīng)10min左右,達到一定聚合程度時,加入0.005mol硫酸鋁和0.005mol硫酸鐵,然后再攪拌約1h使其充分溶解、混合,放置陳化24h,此溶液即為Fe3++Al3+/Si02摩爾比為1∶1∶1的PFASS。
(4)聚硅酸鐵鋅(PFZSS)的制備:
工藝路線:
準確稱取含Si022%的水玻璃溶液90g,用硫酸調(diào)節(jié)pH值至5.4~5.6,在室溫下進行攪拌聚合,當反應(yīng)10min左右,加入0.015mol七水合硫酸鋅和0.0075摩爾硫酸鐵,然后再攪拌約1h使其充分溶解、混合,放置陳化24h,此溶液即為Fe3++Zn2+/SiO2摩爾比1∶1∶1的PFZSS。
2.4 水質(zhì)分析方法
本實驗過程中CODcr使用微波消解重鉻酸鹽法測定,SS使用重量法測定,色度采用稀釋倍數(shù)法。實驗過程中有關(guān)項目的分析方法按《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)進行。endprint
3 結(jié)果與討論
隨機抽取某天廣東某制漿造紙廠正常生產(chǎn)時產(chǎn)生的廢水作為實驗水樣,經(jīng)調(diào)試pH值在6~8間,針對每種聚硅酸鹽混凝劑,分別用6個燒杯各裝滿1L的生產(chǎn)廢水,在每個燒杯中加入不同藥量的聚硅酸鹽混凝劑進行攪拌混凝實驗。先在轉(zhuǎn)速為120r/min,攪拌40~50s;然后在反應(yīng)轉(zhuǎn)速為40r/min,攪拌反應(yīng)約10min,然后靜置30min,取上清液測定剩余的SS、CODcr,同時測定原生產(chǎn)廢水的SS、CODcr等。為了詳細分析各聚硅酸鹽混凝劑的處理效果,用同樣的實驗方法連續(xù)分析該造紙廠正常生產(chǎn)的5天生產(chǎn)廢水去除效果,取5天數(shù)學平均值作為該混凝劑、該劑量下的去除效果。
3.1 聚硅酸鹽混凝劑去除SS效果比較
在相同的實驗條件下采用PASS、PFSS、PFASS和PFZSS四種混凝劑對造紙廢水中的SS進行混凝對比實驗。實驗結(jié)果見圖1:
實驗結(jié)果表明,四種聚硅酸鹽混凝劑對造紙廢水中的SS都有很好的去除效果,隨著投藥量的加大,去除率不斷提高,投藥量在30~35mg后出現(xiàn)拐點,之后隨著投藥量的增加去除效果變化不大??傮w來說PASS、PFASS去除SS效果好于PFSS、PFZSS;從礬花大小,絮體結(jié)實度,絮體沉降時間來說,PFSS、PFZSS卻好于PASS、PFASS,PFSS沉降效果尤為明顯,礬花出現(xiàn)和絮體沉降快慢的順序依次為PFSS>PFASS>PFZSS>PASS,但PFSS混凝后廢水色度較深。當SS去除率達90%以上時,各混凝劑投加量分別為:PFSS約為70mg,PFZSS大于75mg,PASS約為25mg,PFASS約為50mg。
3.2 聚硅酸鹽混凝劑去除CODcr效果比較
在相同的實驗條件下采用PASS、PFSS、PFASS和PFZSS四種混凝劑對造紙廢水中的CODcr進行混凝對比實驗。實驗結(jié)果見圖2:
實驗表明,四種聚硅酸鹽混凝劑對造紙廢水的CODcr都具有一定的去除效果,去除率約在60%左右,其中PFASS的去除效果最好,最高去除率可達75%左右,PASS次之。因CODcr濃度不同,各種混凝劑所需的投藥量也有所不同,但達到拐點時,隨著投藥量的加大,廢水中的CODcr濃度沒有明顯的降低,反而有所增大。
3.3 聚硅酸鹽混凝劑與傳統(tǒng)PAC去除效果比較
在相同的條件下,選取PFASS與傳統(tǒng)的PAC混凝劑對造紙廢水進行混凝對比實驗,測定兩種混凝劑去除廢水中的SS和CODcr效果,探討其最佳投量藥。實施結(jié)果分別見圖3和圖4。
從圖3可見,PFASS、PAC對造紙廢水中的SS去除率都隨投藥量的增加而上升,但PFASS的SS去除效果遠遠好于PAC。當投藥量增加到30mg/L以上時,PFASS對SS的去除率比PAC將近高出20%,PFASS的去除率可達91.2%,而PAC則只有77.8%。但從混凝實驗現(xiàn)象來看,投加PFASS時礬花形成較慢,絮體小而且較為松散,沉降速度也較慢。
從圖4可見,PFASS、PAC對造紙廢水中的CODcr去除率隨投藥量的增加而上升,PFASS的CODcr去除效果優(yōu)于PAC。在投藥量同樣為70mg/L時,PFASS與PAC的CODcr去除率分別為72.2%和56.8%。但達到拐點時,隨著投藥量的增加,去除效果有效下降,反而增加了廢水中的CODcr含量。
4 結(jié)語
(1)PFASS混凝去除造紙廢水中SS效果最好,其最佳投藥量(以金屬離子含量計)為50~60mg/L,去除率可達95%左右,但礬花形成時間較慢,絮凝效果不如含鐵離子的聚硅酸鹽類混凝劑。
(2)PFASS混凝去除造紙廢水中CODcr的效果優(yōu)于其他三種聚硅酸鹽混凝劑,當投藥量(以金屬離子含量計)為80mg/L時,CODcr去除率可達75%左右。但隨著投藥量的增加,去除效果變化不明顯,反而增加了廢水中的有機物含量。
(3)聚硅酸鹽類混凝劑對造紙廢水中的可溶性COD(SCOD)混凝去除效果甚微,對于廢水中的色度去除效果較好,可滿足造紙廢水色度出水水質(zhì)要求。但含鐵離子的聚硅酸鹽混凝劑出水色度有所反復,有時會出現(xiàn)超標現(xiàn)象。
(4)實驗結(jié)果表明:礬花出現(xiàn)快慢和絮體沉降快慢的順序為PFSS>PFASS>PFZSS>PASS,PFASS去除造紙廢水中的SS、CODcr效果最好。從處理效果、加藥后出現(xiàn)絮凝體時間快慢、絮體大小和結(jié)實度以及絮體沉降時間來考慮,PFASS是較好的一種水處理藥劑,該混凝劑同時發(fā)揮了鐵離子和鋁離子的優(yōu)點,在混凝過程中同時發(fā)生靜電中和、吸附架橋及網(wǎng)捕三種作用,而金屬離子與硅酸成分之間存在著吸附絡(luò)合作用,而使聚硅酸具有一定的穩(wěn)定性。
(5)經(jīng)實際運營表明,PFASS混凝劑處理成本較傳統(tǒng)的PAC以及其他聚硅酸鹽混凝劑低,由于含鐵離子的聚硅酸鹽混凝劑往往會導致出水色度反復,不宜用于造紙廢水的混凝處理。
參考文獻
[1] 袁斌,呂松,袁世平.聚硅酸鋁絮凝劑的研制及性能研究[J].哈爾濱工業(yè)大學學報,2001,33(4):562-565.
[2] 高寶玉,等.聚硅酸硫酸鐵混凝劑的性能研究[J].環(huán)境科學,1997,18(2):1990.
[3] 胡翔,周定.高效無機混凝劑聚硅酸鐵鋁的研究[J].中國環(huán)境科學,1999,19(3).
[4] 夏暢斌.煤矸石制備聚硅酸鋁混凝劑及礦井水處理的工藝探討[J].煤礦環(huán)境保護,1996,(3):41-43.
作者簡介:楊劍鋒(1979—),男,廣東茂名人,高州市環(huán)境保護監(jiān)測站工程師,研究方向:環(huán)境監(jiān)測分析、水處理。endprint
3 結(jié)果與討論
隨機抽取某天廣東某制漿造紙廠正常生產(chǎn)時產(chǎn)生的廢水作為實驗水樣,經(jīng)調(diào)試pH值在6~8間,針對每種聚硅酸鹽混凝劑,分別用6個燒杯各裝滿1L的生產(chǎn)廢水,在每個燒杯中加入不同藥量的聚硅酸鹽混凝劑進行攪拌混凝實驗。先在轉(zhuǎn)速為120r/min,攪拌40~50s;然后在反應(yīng)轉(zhuǎn)速為40r/min,攪拌反應(yīng)約10min,然后靜置30min,取上清液測定剩余的SS、CODcr,同時測定原生產(chǎn)廢水的SS、CODcr等。為了詳細分析各聚硅酸鹽混凝劑的處理效果,用同樣的實驗方法連續(xù)分析該造紙廠正常生產(chǎn)的5天生產(chǎn)廢水去除效果,取5天數(shù)學平均值作為該混凝劑、該劑量下的去除效果。
3.1 聚硅酸鹽混凝劑去除SS效果比較
在相同的實驗條件下采用PASS、PFSS、PFASS和PFZSS四種混凝劑對造紙廢水中的SS進行混凝對比實驗。實驗結(jié)果見圖1:
實驗結(jié)果表明,四種聚硅酸鹽混凝劑對造紙廢水中的SS都有很好的去除效果,隨著投藥量的加大,去除率不斷提高,投藥量在30~35mg后出現(xiàn)拐點,之后隨著投藥量的增加去除效果變化不大??傮w來說PASS、PFASS去除SS效果好于PFSS、PFZSS;從礬花大小,絮體結(jié)實度,絮體沉降時間來說,PFSS、PFZSS卻好于PASS、PFASS,PFSS沉降效果尤為明顯,礬花出現(xiàn)和絮體沉降快慢的順序依次為PFSS>PFASS>PFZSS>PASS,但PFSS混凝后廢水色度較深。當SS去除率達90%以上時,各混凝劑投加量分別為:PFSS約為70mg,PFZSS大于75mg,PASS約為25mg,PFASS約為50mg。
3.2 聚硅酸鹽混凝劑去除CODcr效果比較
在相同的實驗條件下采用PASS、PFSS、PFASS和PFZSS四種混凝劑對造紙廢水中的CODcr進行混凝對比實驗。實驗結(jié)果見圖2:
實驗表明,四種聚硅酸鹽混凝劑對造紙廢水的CODcr都具有一定的去除效果,去除率約在60%左右,其中PFASS的去除效果最好,最高去除率可達75%左右,PASS次之。因CODcr濃度不同,各種混凝劑所需的投藥量也有所不同,但達到拐點時,隨著投藥量的加大,廢水中的CODcr濃度沒有明顯的降低,反而有所增大。
3.3 聚硅酸鹽混凝劑與傳統(tǒng)PAC去除效果比較
在相同的條件下,選取PFASS與傳統(tǒng)的PAC混凝劑對造紙廢水進行混凝對比實驗,測定兩種混凝劑去除廢水中的SS和CODcr效果,探討其最佳投量藥。實施結(jié)果分別見圖3和圖4。
從圖3可見,PFASS、PAC對造紙廢水中的SS去除率都隨投藥量的增加而上升,但PFASS的SS去除效果遠遠好于PAC。當投藥量增加到30mg/L以上時,PFASS對SS的去除率比PAC將近高出20%,PFASS的去除率可達91.2%,而PAC則只有77.8%。但從混凝實驗現(xiàn)象來看,投加PFASS時礬花形成較慢,絮體小而且較為松散,沉降速度也較慢。
從圖4可見,PFASS、PAC對造紙廢水中的CODcr去除率隨投藥量的增加而上升,PFASS的CODcr去除效果優(yōu)于PAC。在投藥量同樣為70mg/L時,PFASS與PAC的CODcr去除率分別為72.2%和56.8%。但達到拐點時,隨著投藥量的增加,去除效果有效下降,反而增加了廢水中的CODcr含量。
4 結(jié)語
(1)PFASS混凝去除造紙廢水中SS效果最好,其最佳投藥量(以金屬離子含量計)為50~60mg/L,去除率可達95%左右,但礬花形成時間較慢,絮凝效果不如含鐵離子的聚硅酸鹽類混凝劑。
(2)PFASS混凝去除造紙廢水中CODcr的效果優(yōu)于其他三種聚硅酸鹽混凝劑,當投藥量(以金屬離子含量計)為80mg/L時,CODcr去除率可達75%左右。但隨著投藥量的增加,去除效果變化不明顯,反而增加了廢水中的有機物含量。
(3)聚硅酸鹽類混凝劑對造紙廢水中的可溶性COD(SCOD)混凝去除效果甚微,對于廢水中的色度去除效果較好,可滿足造紙廢水色度出水水質(zhì)要求。但含鐵離子的聚硅酸鹽混凝劑出水色度有所反復,有時會出現(xiàn)超標現(xiàn)象。
(4)實驗結(jié)果表明:礬花出現(xiàn)快慢和絮體沉降快慢的順序為PFSS>PFASS>PFZSS>PASS,PFASS去除造紙廢水中的SS、CODcr效果最好。從處理效果、加藥后出現(xiàn)絮凝體時間快慢、絮體大小和結(jié)實度以及絮體沉降時間來考慮,PFASS是較好的一種水處理藥劑,該混凝劑同時發(fā)揮了鐵離子和鋁離子的優(yōu)點,在混凝過程中同時發(fā)生靜電中和、吸附架橋及網(wǎng)捕三種作用,而金屬離子與硅酸成分之間存在著吸附絡(luò)合作用,而使聚硅酸具有一定的穩(wěn)定性。
(5)經(jīng)實際運營表明,PFASS混凝劑處理成本較傳統(tǒng)的PAC以及其他聚硅酸鹽混凝劑低,由于含鐵離子的聚硅酸鹽混凝劑往往會導致出水色度反復,不宜用于造紙廢水的混凝處理。
參考文獻
[1] 袁斌,呂松,袁世平.聚硅酸鋁絮凝劑的研制及性能研究[J].哈爾濱工業(yè)大學學報,2001,33(4):562-565.
[2] 高寶玉,等.聚硅酸硫酸鐵混凝劑的性能研究[J].環(huán)境科學,1997,18(2):1990.
[3] 胡翔,周定.高效無機混凝劑聚硅酸鐵鋁的研究[J].中國環(huán)境科學,1999,19(3).
[4] 夏暢斌.煤矸石制備聚硅酸鋁混凝劑及礦井水處理的工藝探討[J].煤礦環(huán)境保護,1996,(3):41-43.
作者簡介:楊劍鋒(1979—),男,廣東茂名人,高州市環(huán)境保護監(jiān)測站工程師,研究方向:環(huán)境監(jiān)測分析、水處理。endprint
3 結(jié)果與討論
隨機抽取某天廣東某制漿造紙廠正常生產(chǎn)時產(chǎn)生的廢水作為實驗水樣,經(jīng)調(diào)試pH值在6~8間,針對每種聚硅酸鹽混凝劑,分別用6個燒杯各裝滿1L的生產(chǎn)廢水,在每個燒杯中加入不同藥量的聚硅酸鹽混凝劑進行攪拌混凝實驗。先在轉(zhuǎn)速為120r/min,攪拌40~50s;然后在反應(yīng)轉(zhuǎn)速為40r/min,攪拌反應(yīng)約10min,然后靜置30min,取上清液測定剩余的SS、CODcr,同時測定原生產(chǎn)廢水的SS、CODcr等。為了詳細分析各聚硅酸鹽混凝劑的處理效果,用同樣的實驗方法連續(xù)分析該造紙廠正常生產(chǎn)的5天生產(chǎn)廢水去除效果,取5天數(shù)學平均值作為該混凝劑、該劑量下的去除效果。
3.1 聚硅酸鹽混凝劑去除SS效果比較
在相同的實驗條件下采用PASS、PFSS、PFASS和PFZSS四種混凝劑對造紙廢水中的SS進行混凝對比實驗。實驗結(jié)果見圖1:
實驗結(jié)果表明,四種聚硅酸鹽混凝劑對造紙廢水中的SS都有很好的去除效果,隨著投藥量的加大,去除率不斷提高,投藥量在30~35mg后出現(xiàn)拐點,之后隨著投藥量的增加去除效果變化不大??傮w來說PASS、PFASS去除SS效果好于PFSS、PFZSS;從礬花大小,絮體結(jié)實度,絮體沉降時間來說,PFSS、PFZSS卻好于PASS、PFASS,PFSS沉降效果尤為明顯,礬花出現(xiàn)和絮體沉降快慢的順序依次為PFSS>PFASS>PFZSS>PASS,但PFSS混凝后廢水色度較深。當SS去除率達90%以上時,各混凝劑投加量分別為:PFSS約為70mg,PFZSS大于75mg,PASS約為25mg,PFASS約為50mg。
3.2 聚硅酸鹽混凝劑去除CODcr效果比較
在相同的實驗條件下采用PASS、PFSS、PFASS和PFZSS四種混凝劑對造紙廢水中的CODcr進行混凝對比實驗。實驗結(jié)果見圖2:
實驗表明,四種聚硅酸鹽混凝劑對造紙廢水的CODcr都具有一定的去除效果,去除率約在60%左右,其中PFASS的去除效果最好,最高去除率可達75%左右,PASS次之。因CODcr濃度不同,各種混凝劑所需的投藥量也有所不同,但達到拐點時,隨著投藥量的加大,廢水中的CODcr濃度沒有明顯的降低,反而有所增大。
3.3 聚硅酸鹽混凝劑與傳統(tǒng)PAC去除效果比較
在相同的條件下,選取PFASS與傳統(tǒng)的PAC混凝劑對造紙廢水進行混凝對比實驗,測定兩種混凝劑去除廢水中的SS和CODcr效果,探討其最佳投量藥。實施結(jié)果分別見圖3和圖4。
從圖3可見,PFASS、PAC對造紙廢水中的SS去除率都隨投藥量的增加而上升,但PFASS的SS去除效果遠遠好于PAC。當投藥量增加到30mg/L以上時,PFASS對SS的去除率比PAC將近高出20%,PFASS的去除率可達91.2%,而PAC則只有77.8%。但從混凝實驗現(xiàn)象來看,投加PFASS時礬花形成較慢,絮體小而且較為松散,沉降速度也較慢。
從圖4可見,PFASS、PAC對造紙廢水中的CODcr去除率隨投藥量的增加而上升,PFASS的CODcr去除效果優(yōu)于PAC。在投藥量同樣為70mg/L時,PFASS與PAC的CODcr去除率分別為72.2%和56.8%。但達到拐點時,隨著投藥量的增加,去除效果有效下降,反而增加了廢水中的CODcr含量。
4 結(jié)語
(1)PFASS混凝去除造紙廢水中SS效果最好,其最佳投藥量(以金屬離子含量計)為50~60mg/L,去除率可達95%左右,但礬花形成時間較慢,絮凝效果不如含鐵離子的聚硅酸鹽類混凝劑。
(2)PFASS混凝去除造紙廢水中CODcr的效果優(yōu)于其他三種聚硅酸鹽混凝劑,當投藥量(以金屬離子含量計)為80mg/L時,CODcr去除率可達75%左右。但隨著投藥量的增加,去除效果變化不明顯,反而增加了廢水中的有機物含量。
(3)聚硅酸鹽類混凝劑對造紙廢水中的可溶性COD(SCOD)混凝去除效果甚微,對于廢水中的色度去除效果較好,可滿足造紙廢水色度出水水質(zhì)要求。但含鐵離子的聚硅酸鹽混凝劑出水色度有所反復,有時會出現(xiàn)超標現(xiàn)象。
(4)實驗結(jié)果表明:礬花出現(xiàn)快慢和絮體沉降快慢的順序為PFSS>PFASS>PFZSS>PASS,PFASS去除造紙廢水中的SS、CODcr效果最好。從處理效果、加藥后出現(xiàn)絮凝體時間快慢、絮體大小和結(jié)實度以及絮體沉降時間來考慮,PFASS是較好的一種水處理藥劑,該混凝劑同時發(fā)揮了鐵離子和鋁離子的優(yōu)點,在混凝過程中同時發(fā)生靜電中和、吸附架橋及網(wǎng)捕三種作用,而金屬離子與硅酸成分之間存在著吸附絡(luò)合作用,而使聚硅酸具有一定的穩(wěn)定性。
(5)經(jīng)實際運營表明,PFASS混凝劑處理成本較傳統(tǒng)的PAC以及其他聚硅酸鹽混凝劑低,由于含鐵離子的聚硅酸鹽混凝劑往往會導致出水色度反復,不宜用于造紙廢水的混凝處理。
參考文獻
[1] 袁斌,呂松,袁世平.聚硅酸鋁絮凝劑的研制及性能研究[J].哈爾濱工業(yè)大學學報,2001,33(4):562-565.
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[3] 胡翔,周定.高效無機混凝劑聚硅酸鐵鋁的研究[J].中國環(huán)境科學,1999,19(3).
[4] 夏暢斌.煤矸石制備聚硅酸鋁混凝劑及礦井水處理的工藝探討[J].煤礦環(huán)境保護,1996,(3):41-43.
作者簡介:楊劍鋒(1979—),男,廣東茂名人,高州市環(huán)境保護監(jiān)測站工程師,研究方向:環(huán)境監(jiān)測分析、水處理。endprint