絮凝法预处理含酚高浓度有机废水

1、絮凝法预处理含酚高浓度有机废水含酚高浓度有机废水主要来自煤化工、炼油炼焦、纺织、炼钢、分进入水中，形成了有机污染物浓度高、难降解的工业废水。含酚高制和毒害作用。除此之外，该废水中含有大量的细小颗粒，对后续水降低其对后续单元的影响。目前，含酚高浓度有机废水常用的预处理有除油、脱酚、去除初沉池、混凝沉淀等和有毒有害或难降解有机物等。针对废水中固液分离，去除废水中悬浮胶体颗粒。絮凝沉淀法具有操作简便、处处理过程中。连国奇等采用聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)复浓度和除酚。对絮凝剂及复配组合进行筛选，并考察聚合氯化铝铁(PAFC)投加量、有机絮凝剂投加量、水力条件、pH对混凝试验的影效的处理

2、方案，为含酚高浓度有机废水预处理提供一定的借鉴。1、试验标如表1 所示。聚合氯化铝铁(PAFCFe和Al的质量分数皆为27%)聚丙烯酰胺(CPAM 1000 40%)烯酰胺(APAM 1000 14%)胺，分子量1000)，分析纯。1.3 试验方法H2SO4和 NaOH调节pH，将烧杯置于ZR4-6型混凝试验搅拌机上，投加适量无机混凝剂，以300r/min快速搅拌1min后，投加一定量的有机絮凝剂，以50r/min慢速搅拌10min，静置30min后，取上清液依次测定 COD(简称总酚) PAFC投加CPAM投加量、废水pH、搅拌转速为影响因素开展正交试验，确定影响絮凝效果的显著性影响因素。除

3、各种干扰;COD采用哈希DR1010型 COD测定仪测定浊度采用哈希 2100Q便携式浊度仪测定氨氮采用纳氏试剂分光光度法测定。2、结果与讨论与聚合硫酸铁和聚合氯化铝相比，PAFC同时具备铝盐和铁盐的性质，使其具有明显性能优势，故试验选用PAFC作为无机混凝剂。絮凝剂的处理效率，结果如图15所示。由图1和 2 加，浊度、总酚和COD的去除率先增大后减小，且单独投加有机絮凝剂NPAM的絮凝效果优于单独投加PAFC的，投加20mg/LNPAM时总酚和COD的最大去除率仅为16.0%和18.6%加30mg/LNPAM时浊度的最大去除率仅为82.2%。因此，投加单一絮凝剂对该废水的处理效果不明显，且投

4、加单一絮凝剂处理该废水时，絮体颗粒较小，沉降性能差。由图35可知：PAFC与 3种电荷类型聚丙烯酰胺进行复配(PAFC+APAMPAFC+CPAMPAFC+NPAM)预处理该废水，随着投加量的增加，浊度、总酚的去除率先升高后逐渐降低，COD1.5g/LPAFC+30mg/LPAM COD的去除率分别为90.1%18.4%和 28.9%PAFC水解会生成具有强吸附和电中和能力的正电荷多核羟基配位化合物，随着PAFC PAFC PAM的投加，PAM的酰胺基(CONH2)可与许多物质亲和、吸附形成氢相反电荷而复稳，颗粒更分散，絮凝效果变差。此外，3 种电荷有机絮凝剂与PAFC复配对浊度、总酚和COD

5、的去除效果差异较大，其中，CPAMAPAM其次，NPAM最差。APAM和 CPAM不仅可以与颗粒发生桥联作用，还易的凝聚和沉淀。与APAM相比，CPAM具有带正电荷的基团，除了染物的去除效果更好。因此，选择CPAM与 PAFC进行联合处理废水。2.2PAFC投加量(复配体系对处理效果的影响初始pH为原水，CPAM投加量为20mg/L，搅拌转速为350r/min，改变PAFC投加量分别为，由图6可知：随着PAFC投加量的增大，浊度、COD和总酚的1.5g/L的最大值分别为91.4%、27.5%和 26.5%。PAFC在反应中会水解出和 Fe3+，水解生成较多的带正电荷多核产物，易与废水中带有异核

6、金属离子交错排列形成的分子链具有很强的包裹性和吸引能力， PAFC通过电中和作用使得胶体颗粒脱稳，然后CPAM进一步发挥电中和作用和吸附架桥作用使得形成的絮体进一步增加且变大。CPAM发挥吸附架桥作用的同时还存在 PAFC PAFC 的絮凝剂包裹，带上相反电性，颗粒间的排斥力增加，形成新的稳定体系，不易凝聚，混凝效果反而下降。2.3CPAM投加量()对处理效果的影响选择CPAM与PAFCpH为原水PAFC投加量为 350r/min CPAM投加量对混凝效 7 7 CPAM投加量的增加，浊度、COD和总酚去除率整体上呈先增大后减小的趋势。在CPAM投加量为20mg/L时，浊度和COD的最大去除率

7、为93.1%和36.4%，在 CPAM投加量为30mg/L时，总酚的去除率达到最大值30.6%，但在 CPAM投加量为20mg/L时总酚去除率已经达到26.9%剂投加量对浊度和COD去除率的影响，选择最佳CPAM投加量为20mg/L。CPAM带正电荷基团，随着CPAM投加量的增加，CPAM能利用高分子量和长链结构的特性在废水中充分发挥吸附架桥作用，还能与废水中胶体颗粒发生电中和作用，此外还迅速地产生絮凝作混凝效果。但是随着CPAM投加量的继续增加，污染物去除率降低，絮凝效果变差。这是由于较高浓度的CPAM使得分子链不能充分地伸展，CPAM不能充分发挥吸附架桥作用。同PAFC一样，过量的CPAM

8、会覆盖胶体颗粒，对胶体颗粒起到保护的作用，阻碍CPAM沉淀，使得混凝效果变差。PAFC投加量为1.5g/L，CPAM投加量为20mg/L，搅拌转速为350r/min，改变废水初始pH分别为、9 和11，考察初始pH对混凝效果的影响，结果见图。由图8 可知：当废水pH由3 提高到 11时，浊度、总酚和COD去除率随着pH的升高先增大后减小，在 pH为 5 时絮凝效果最佳，有明显的固液分层现象，三者去除率最大值分别为98.9%35.9%和48.8%。在酸性下，含酚高浓度有机废条件下易于因絮凝而脱稳，增强絮凝效果。当酸性过大时，PAFC水解产生的正电荷多核羟基络合物不易形成，CPAM不易水解，PAF

9、C和 CPAM不能充分发挥电中和、吸附架桥作用。在强酸条件下，正果较差，絮体松散不易聚沉且容易上浮。当pH9时，废水中苯酚酮类等物质在高pH时会形成钠盐，溶解性较好而不易脱稳，导致去除效果下降。在碱性条件下，PAFC分解的Al3+和 易生成沉淀，絮凝作用大大减弱，CPAM桥作用减弱，胶体颗粒表面负电荷增加，不能有效地与带正电荷的CPAM发生电中和作用，混凝效果变差。PAFC投加量为1.5g/LCPAM投加量为20mg/L pH为 ，分别为200250300350400和 450r/min，考察初始水力条件对混凝效果的影响，结果见图。由图9可知：水力条件对浊度去除率的影响较小，但是总酚和COD的

10、去除率随着搅拌转速的增大先增大后减小，在以300r/min快速搅拌1min50r/min慢速搅拌10min时，混凝效果最好，浊度、总酚和COD去除率达最大值，分别为99.1%、37.5%和 51.4%，此时，浊度、总酚和COD分别为23.6、3328和14700mg/L。合适的搅拌转速能为废水中的胶体颗粒及悬浮颗粒碰撞助于絮体的形成和凝集。过低的搅拌转速不能很好地提供碰撞机会，PAFC和 CPAM淀，絮凝效果较差。根据表2 2 依次为pHCPAM投加量、PAFC pH和 CPAMpH为5PAFC投加量为1.5g/LCPAM投加量为25mg/L，以300r/min快速搅拌1min，50r/min慢速搅拌10min。在此条件下，混凝效果最好，浊度去除率最大。3、结论单独投加无机混凝剂或有机絮凝剂对浊度、COD和总酚的去除PAFC和3种电荷类型聚丙烯酰胺进行复配，去除率大大提高，其中与CPAMpH为 ，PAFC和CPAM投加量