印染废水处理工艺研究

印染废水处理工艺研究

无机硅混凝剂是一种常见的高效水处理剂。其中，聚硅酸硫酸铝（park）是一种高盐基性的化合物。这是基于活硅酸和铝盐混合的基础。它是由铝和硅组成的。聚硅酸硫酸铝溶于水后生成多种高价多核聚合羟基络离子,这些离子对污水中胶体微粒有强烈吸附,架桥,交联作用,促进微粒聚集而产生絮凝。本文用自制的聚硅酸硫酸铝处理印染废水,采用正交试验法就影响印染废水混凝处理效果的因素进行研究,以获得印染废水混凝试验的最佳操作条件。由于PASS具有制备简单,生产成本低,无毒害,处理水后水中残铝量低等优点,其应用开发前景广阔。1实验部分1.1主要设备JJ-4电动搅拌器,HHS系列电热恒温水浴槽。1.2混凝剂的制备取一定量的水玻璃稀释到一定浓度,加硫酸调节pH值,放置一定时间使硅酸有一定的聚合度,加入一定量的聚合硫酸铝,陈化2h得混凝剂样品。使用是配成5%水溶液。1.3原水处理试验水样取自江阴市红卫染织厂。该印染废水呈灰色,pH=11,COD=832mg/L。1.4混凝剂cod测定取400ml水样,用搅拌器搅拌器均匀后,加入一定量的混凝剂,在一定的转速下搅拌一定时间,同时调节pH值和温度,静置20min后取其上清液,测定其COD值。COD值采用重铬酸钾法。1.5聚硅酸硫酸铝的投加量取400ml的印染废水于烧杯中,在各烧杯中加入不同量的聚硅酸硫酸铝,做混凝实验,测得混凝后COD值(数据如表1),由表1知聚硅酸硫酸铝的最佳投加量为8ml左右。1.6影响混凝剂混凝效果的因素混凝实验方法影响印染废水混凝效果的因素主要是絮凝剂的投加量,水温、pH值和搅拌时间。印染废水的水温一般较高,可加速无机盐类混凝剂的水解过程,对混凝有利;pH值可通过人工调节来满足。因此,染料品种成为影响混凝效果的主要因素,也是选择混凝剂的主要依据。一般情况下,铝盐和铁盐等无机混凝剂对以胶体或悬浮状态存在于废水中的染料有很好的混凝效果。因素选取:通过单因素试验,我们发现在众多影响因素中,水样的pH(A),水样温度(B),搅拌时间(C),混凝剂投加量(D)对混凝效果的影响比较重要,因此选取上四个因素为正交实验的因子(表2)。2结果与讨论2.1混凝处理试验据试验因素和水平,选用L16(44)正交试验,其混凝处理测定结果及据此结果进行的极差分析和水平优选结果见表3,T=COD,Q=除去率(%)。2.2讨论2.2.1铝离子对硅氧链的影响混凝剂投加量是影响混凝效果的最主要的因素。PASS具有较好的稳定性,是由于PASS中铝离子与硅氧链上的氧发生配位作用,使铝离子比较牢固地键合在聚硅酸的长链上,铝离子之间的静电排斥促使硅氧链伸展,阻碍了硅氧基之间强烈的聚合趋势,从而延缓了胶凝时间。铝离子含量低,则静电斥力小,硅氧链不能充分伸展,易形成包卷团状;铝离子含量高,PASS分子结构上则要求趋向于较小而独立的分子团;只有适当的铝含量,其静电斥力可使硅氧链充分伸展的长链状,它抑制硅氧基之间的聚合能力要强于前两种团状结构但随时间延长,该结构仍会自动调整,由线形转向网状和枝叉状结构,最终成为凝胶。2.2.2较大颗粒颗粒搅拌时间也就是混凝时间,搅拌时间越长,混凝剂能充分与废水中的悬浮颗粒接触,微小的颗粒有充分的时间与其他颗粒相互碰撞而形成较大的颗粒;另外,聚硅酸硫酸铝是一种高分子混凝剂,搅拌能使其分子完全伸展,充分发挥其良的网捕作用,使得混凝效果更好。但搅拌时间也不能太长,否则搅拌会使已经形成的大凝聚颗粒粉碎,使沉降变得困难,使得混凝效果反而下降。2.2.3低ph值凝胶pH值对混凝效果影响也较大。pH值太小,铝离子失去凝集作用:pH值太大,水解形态逐渐转变成低电荷氢氧化物凝胶,絮凝作用降低。当混凝pH值控制在最佳范围时,投加药剂均能水解成多核羟基配合物以达到最佳组合,充分发挥其混凝作用。3投加量的控制由表3可看出,以CO