絮凝-二氧化氯-吸附法處理印染廢水
北方某紡織有限公司以生產(chǎn)彩色絲、綿襪為主,廢水主要來自染色、漂白兩個工段,還包括少許設(shè)備、地面沖洗水和軟水站排放的少量污水,廢水中的污染物來自于織物的油脂、染料、助劑以及酸堿等其他藥劑。企業(yè)所排廢水水質(zhì)、水量波動較大,色度處理要求嚴格。可以采用生化-物化的工藝加以處理,但生化法因為北方冬天天冷,溫度低,效果不好,因此,在提出了生化-物化(氧化、吸附等)處理工藝的基礎(chǔ)上,在實驗室又利用絮凝--ClO2氧化---吸附法對此廢水進行了處理,效果良好。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
梅宇牌全自動絮凝儀(湖北潛江);高效聚合鋁絮凝劑;二氧化氯(自制)等。
1.2 實驗步驟
利用梅宇牌全自動絮凝儀,進行絮凝實驗,其目的主要是去除廢水的濁度,但同時也能去除一定的CODCr和色度,在這步實驗中,影響因素主要是絮凝劑的用量、溶液pH值、絮凝實驗加藥程序等。
2 結(jié)果與討論
2.1 廢水水質(zhì)
現(xiàn)場不定期采樣分析,廢水水質(zhì)如表1 所示。
表1 廢水水質(zhì)
| 指標 | CODCr/(mg·L-1) | pH | SS/(mg·L-1) | 色度(倍 ) |
| 廢水水質(zhì) | 800 | 10.5 | 450 | 500 |
2.2 絮凝實驗最佳條件的選擇
在同一進水條件下,相同膜材料和組件結(jié)構(gòu)形式的膜對同一有機物去除率的不同是由于膜孔徑的差別。膜孔徑越小,其截留分子量就越小,去除有機物的能力越強。這里,截留分子量是指去除率為90%~95%的溶質(zhì)分子量[2]。RO膜的孔徑(<1nm)比NF膜的(1~2nm)小,因此對有機溶質(zhì)的去除率比NF膜的大。一般來說,RO膜的截留分子量為100Da左右,NF膜的截留分子量在200Da以上。
該廢水的pH為10.5,正適合絮凝實驗所需的pH條件,所以原廢水不用調(diào)pH,直接進行絮凝實驗。取6個燒杯,分別加入1000mL的混均廢水水樣,改變絮凝劑的用量,在最佳的絮凝實驗程序下進行實驗,絮凝實驗結(jié)束后,靜置一定時間后取上清液測定實驗結(jié)果,計算其去除率,見表2所示。
表2 絮凝劑的最佳用量
| 絮凝劑的用量/g | 0.3 | 0.5 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
| CODCr去除率/% | 20 | 20 | 50 | 55.3 | 55.8 |
| 56.0色度去除率/ % | 18 | 37 | 40 | 40 | 40 |
從上表可以看出,隨著絮凝劑用量的增加,二者的去除率逐漸增大,但絮凝劑用量增加到
本實驗利用的是梅宇牌全自動絮凝儀,該設(shè)備利用單片機自動控制,程序編制設(shè)定后,自動運行,本實驗采用的實驗程序如表3所示。絮凝實驗中,每步的攪拌速度和時間對結(jié)果影響很大,在哪一步開始加藥也對實驗結(jié)果有影響,因此,實驗程序應反復修正,表3 只是給出了本實驗所用的最佳程序,修正過程這里從略。
2.3 ClO2氧化實驗條件選擇
表3 絮凝實驗程序
| 步驟 | t/min | t/s | 攪拌速度/(r·min-1) | 加藥1 不加藥2 |
| 1 | 1 | 0 | 750 | 1 |
| 2 | 1 | 0 | 700 | 1 |
| 3 | 0 | 30 | 250 | 0 |
| 4 | 10 | 0 | 0 | 0 |
表4 ClO2用量的選擇
| ClO2的用量(mg/L) | 30 | 50 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| ClO2的用量(mg/L) | 15 | 35 | 55 | 56.5 | 57.1 | 58.2 |
| 色度去除率/% | 18 | 36 | 54 | 54.6 | 54.9 | 55.2 |
表5 ClO2氧化時間的選擇
| 氧化時間/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
| CODCr去除率/% | 36 | 47 | 55 | 56.2 |
| 色度去除率/% | 40 | 58 | 54 | 55.2 |
比較,結(jié)果見表5所示。從表5可以看出,ClO2的氧化時間應為1.0h。能夠被ClO2氧化的物質(zhì)在1.0h之內(nèi)就被氧化了,再增加時間也是無謂的。
2.4 吸附實驗結(jié)果
本實驗主要是靜態(tài)實驗,即取100mL2.3最佳實驗處理后的水樣于碘量瓶中,加入粉煤灰,在同一個搖床中振搖,考察不同的用量和振搖時間對實驗結(jié)果的影響,結(jié)果表明,對于100mL水樣,加入100 mg吸附劑,振搖20min,稍加靜置,測定處理后的水樣的各項指標平均為:CODCr 60mg/L、色度:20倍、SS 40 mg/L,均達到了國家染整工業(yè)廢水排放1級標準。
2.5 處理成本
綜合以上分析,處理1噸這樣的印染廢水其消耗定額為: 原料名
3 結(jié)論
利用絮凝--ClO2氧化--吸附法成功地對該印染廢水進行了處理,處理后的水質(zhì)達到了國家染整工業(yè)廢水排放1級標準,雖然處理成本較生化-物化法高,但可以作為寒冷地方寒冷季節(jié)生化法的補充,保證廢水達標排放,保護環(huán)境,保護人類的健康。
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