摘要:以聚合氯化鋁為絮凝劑,采用電氣浮技術處理印染廢水,研究了電氣浮各工藝條件對COD去除效果的影響。結果表明,在絮凝劑投加量為40 mg/L、電流強度1 A、反應時間40 min、極板間距1 cm、pH值為7的情況下,對印染廢水COD有較好的去除效果,為后續處理提供了基礎。
關鍵詞:絮凝-電氣浮技術;印染廢水;最佳工藝條件
我國是紡織品大國,印染紡織業是我國傳統支柱產業之一,印染廢水主要由退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水和印花廢水組成,具有高濃度、高色度、高pH值、難降解、多變化五大特征[1-2]。如何有效降低印染廢水的污染,對緩解水資源危機、實現印染行業的可持續發展有重大的意義[3-6]。試驗以印染廢水為研究對象,探討了絮凝電氣浮技術對印染廢水的處理效果。
1·材料與方法
1.1試驗材料
試驗水樣取自常州市某紡織園污水處理廠,為印染廢水,COD為780 mg/L。
1.2試驗方法
試驗采用聚合氯化鋁作為絮凝劑,取適量的水樣置于燒杯中,投加一定量的絮凝劑(PAC)并進行電氣浮處理,確定最佳的絮凝劑投加量以及電氣浮的最佳反應條件。
1.2.1絮凝劑投加量對COD去除效果的影響。取水樣1 L置于燒杯中,分別投不同量的PAC進行絮凝電氣浮試驗,控制電氣浮參數電流強度、反應時間、電極間距和水樣pH值分別為1 A、40 min、1 cm和7,測定反應結束水樣的COD值。考察不同PAC投加量對水樣處理效果的影響。
1.2.2電流強度對COD去除效果的影響。取水樣1 L置于燒杯中,投加PAC 40 mg/L,進行絮凝電氣浮試驗,控制電氣浮參數反應時間、電極間距和水樣pH值分別為40 min、1 cm和7,測定反應結束時的COD值。考察不同電流強度對水樣處理效果的影響。
1.2.3反應時間對COD去除效果的影響。取水樣1 L置于燒杯中,投加絮凝劑PAC 40 mg/L,進行絮凝電氣浮試驗,控制電氣浮參數電流強度、電極間距和水樣pH值分別為1A、1 cm和7,測定反應結束時的COD值。考察不同反應時間對水樣處理效果的影響。
1.2.4極板間距對COD去除效果的影響。取水樣1 L置于燒杯中,投加絮凝劑PAC 40 mg/L,進行絮凝電氣浮試驗,控制電氣浮參數電流強度、反應時間和水樣pH值分別為1 A、30 min和7,測定反應結束時水樣的COD值。考察不同極板間距對水樣處理效果的影響。
1.2.5 pH值對COD去除效果的影響。取水樣1 L置于燒杯中,投加絮凝劑PAC 40 mg/L,進行絮凝電氣浮試驗,控制電氣浮參數電流強度、反應時間、極板間距分別為1 A、40 min、1 cm,測定反應結束時的COD值。考察不同pH值對水樣處理效果的影響。
2·結果與討論
2.1絮凝劑投加量對COD去除效果的影響
試驗結果表明,由于電氣浮產生氣泡僅10~30μm,表現了良好且穩定的分離效果。由圖1可知,在絮凝電氣浮試驗中,當絮凝劑的投加量達到40 mg/L時,COD去除率可以達65.3%,其中絮凝劑投加量在10~40 mg/L時,工藝對COD的去除率增加較快;當絮凝劑投加量在40~70 mg/L時,對COD的去除率增加較小。通過試驗發現,絮凝劑投加量小于為40 mg/L時,水樣呈乳白色,絮凝不充分,絮凝劑投加量明顯不足;隨著絮凝劑投加量的增加,絮凝后水樣濁度降低,但所產生的絮凝體尺寸變小,上浮性變差,說明此過程中水樣絮凝程度雖然增加,但對所產生的絮體去除率并不呈單一的上升趨勢。因此,絮凝劑的最佳投加量為40mg/L。
2.2電流強度對COD去除效果的影響
由圖2可知,絮凝電氣浮對COD的去除率隨著電流強度增加而增大。在電流強度分別為0.5、1.0、2.0 A,反應40 min時,絮凝電氣浮對COD的去除率增加較快,可分別達到44.5%、54.9%、62.3%。在當電流強度達到3.0 A時,對COD的去除率可以達到65.2%。在電氣浮過程中物質的生成量變化滿足法拉第定律,即電極上析出的氣體數量與電流強度和通電時間成正比,因此電流的大小決定了電極板產生的氧化性物質和氣泡的量,從而決定了氣浮的效果。但由于電流強度的增加將導致電能消耗的增加,因此選取電流強度為1.0 A作為最佳電流強度。
2.3反應時間對COD去除效果的影響
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