化学氧化、絮凝处理造纸废水的研究

1、化学氧化、絮凝处理造纸废水的研究于永丽(东北大学理学院*苏永渤沈阳110006)摘要:研究了化学氧化、絮凝、砂滤、炭滤处理制浆造纸废水的方法。对实验操作参数如絮凝剂的选择和用量、氧化剂的选择和用量、氧化和絮凝次序等进行了考察确定。实验结果表明,该方法处理效果好,经济合理。关键词:造纸废水;化学氧化;絮凝中图分类号:X793文献标识码:A文章编号:1006-4826(1999)04-0016-02ProcessingPaper-makingWastewaterbyChemicalOxidationandCoagulationYUYong-liSUYong-boABSTRACT:Inthisart

2、icle,papermakingwastewatertreatmentthroughchemicaloxidation,coagulation,sandfil2trationandactivatedcarbonabsorptionwasstudied.Someexperimentalparameterssuchasthespecificationsandquanti2tiesofcoagulatorsandoxidants,sequencesofoxidationandcoagulation,etc.werereviewedanddetermined.Theresultsshowthatthi

3、smethodofwastewatertreatmentishighlyefficientandeconomicallyreasonable.KEYWORDS:papermakingwastewater;chemicaloxidation;coagulation目前,造纸工业废水的治理方法主要有碱回收法,综合利用法,反渗透法等2,3。不同的方法各有优缺点,各有其适用对象。针对目前我国中小型造纸厂技术水平相对较低,资金相对短缺的情况,经过大量的实验,我们制定了一个化学氧化、絮凝处理造纸黑液与中段废水的混合废水的方法。该方法工艺简单,药剂费低,废水COD去除率高。该方法适合草浆、木浆造纸废水的处理

4、。1药品及实验设备水样来源:沈阳市造纸厂、山东牟平造纸厂、河北涿州造纸厂药剂:DH1混凝剂、PAM、石灰等设备:ClO2发生器、NaClO发生器、CODcr快速测定仪2实验方法取水样1000mL,通入ClO2气体,记录氧化时间、电压、电流。向氧化后的乳液中加入石灰乳液,搅拌,再加入DH1混凝剂搅拌,再加入011%PAM收稿日期:1999-07-19*沈环科98-04(沈阳市难题招标课题)搅拌,沉淀10min。之后,取上清液砂滤、活性碳吸附,测定该溶液CODcr及pH值。3实验结果与讨论311混凝剂的选择取1000mL废液,向其中加入一定体积的某种混凝剂,再加入011%PAM搅拌并絮凝沉淀。我们

5、试验的混凝剂有硫酸亚铁、氯化铁、聚合硫酸铁、明矾、硫酸铝、净水灵和自己配制的DH1、DH2混凝剂共8种。实验结果表明,加入铁盐时形成的絮团细小,沉降速度相对缓慢,加入铝盐时,形成絮团较大,沉降速度明显快于前者。综合沉降速度和经济成本两个因素,我们最后选择自己配制的DH1作为本实验混凝剂。废液经过沉降后,上清液呈微黄色。312混凝剂用量的选择取水样2000mL,6份,分别加入5%DH1混凝剂012mL、014mL、016mL、018mL、110mL、112mL,搅拌,再分别加入5mL011%的PAM,搅拌30s,废水处理16© 1995-2004 Tsinghua Tongfang O

6、ptical Disc Co., Ltd. All rights reserved.沉淀10min,取上清液测COD值,其COD去除率如表1所示。表1DH1加入量对COD去除率的影响加入DH1体积(mL)0.20.40.60.81.01.2COD去除率(%)384455666869结果表明,随DH1加入量增多,COD去除率增高,但当DH1加入体积超过0.8mL时,COD去除率增加缓慢,趋于平衡。所以,实验选择加入DH1体积为0.8mL,即1000mL废水加入014mLDH1。313氧化剂的选择我们先后选择了NaClO、H2O2水、ClO2进行氧化实验,根据COD去除率及成本核算,最后确定ClO

7、2作为实验用氧化剂。314氧化剂用量的选择在一次絮凝后,取不同体积的上清液进行氧化,当达到相同的氧化效果时,测量其氧化剂用量。氧化剂用量的计算方法是通过用电量来计算的,结果见表2。表2氧化剂用量的测定结果废水体积(L)1.02.03.04.05.06.07.08.0氧化剂用量(g)0.10.160.200.270.250.260.270.27结果表明,氧化剂用量随废水量增加而增多,但当废水体积超过510L时,氧化剂消耗基本为0125g左右,即每立方米废水消耗50克氧化剂。315絮凝、氧化次序的选择31511先氧化后絮凝取水样1000ml,通入ClO2气体,向氧化后的乳液中加入石灰乳液,搅拌,再

8、加入DH1号混凝剂搅拌,再加入011%PAM搅拌,沉淀10min。取水样中上清液进行砂滤和活性炭过滤,测定其COD值,结果见表3。表3先氧化后絮凝测试结果原水样氧化后水样处理后SSCODcrpHSSCODcrpHCOD砂COD碳pH39016707.0308905.0210907.045026706.53511005.0180897.050028807.03612005.0260807.047027606.83811105.0240927.043629007.03010905.0206856.931512先絮凝后氧化同样取水样1000ml,先进行加药絮凝,加药量、加药顺序、搅拌时间、沉淀时间同

9、前。取上清液900ml进行氧化处理,记录时间、电压、电流。然后经过© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.砂滤、炭滤,测试结果见表4。表4先絮凝后氧化处理测试结果原水样絮凝后氧化后砂滤炭滤CODcrCODcrCODcr()()()()()()43025306.714308.358029015051029806.510108.454020017049028607.08908.651021510548028006.811009.052920519049028406.511909.05

10、05210120由表3、表4可以看出,絮凝、氧化次序以先氧化后絮凝效果为好。316搅拌时间及搅拌强度的影响一定时间和强度的搅拌可使混凝剂在溶液中分布均匀,且有利于混凝剂和废水中胶体的接触,有利于混凝的进行。但是,实验发现,当搅拌时间过长及搅拌强度过大时,会使生成的大絮体破裂而不利于沉降。所以必须正确控制该实验参数。4絮凝机理制浆造纸废水从外观上呈黑褐色,是一种稳定的胶体分散体系,电泳实验证明,胶体表面带负电。为促进胶体的絮凝,需要加入带正电荷的混凝剂,我们加入自制的DH1混凝剂。一方面中和了胶体的电荷,降低了电位,破坏了胶体的稳定状态,使胶体凝聚;另一方面,混凝剂中含有某些具有一定吸附能力的物质,在沉降过程中会吸附胶体颗粒而共同沉降。另外,在实验过程中,我们发现,当只加入混凝剂时,废水中颗粒沉降速度不能满足实际要求。为加快沉降速度,需加入絮凝剂,本实验中采用的是PAM。5结论经过对制浆造纸废水进行氧化、絮凝、砂滤、炭滤处理,废水COD去除率达97%左右,处理后废水完全可以回用或排放。对该实验进行了成本核算,药剂费用为0164元/m3废