常规混凝过滤法处理PVC乳化废水的研究 l 试验设备和药剂 1.1 试验设备
DBJ621智能定时变速六联搅拌器,石英砂过滤柱。
1.2 试验药剂
20%Al2(SO4)3·18H2O(工业品);20%聚合铝(PAC)(工业品);20%聚合铁(工业品);0.5%PAM(日产);23.4%H2SO4;lmol/L NaOH。 2 试验方法及结果分析 2.1 混凝剂的选用
混凝沉淀试验选择 3 种混凝剂:Al2(SO4)3·18H2O,PAC,聚合铁。取一组 500 mL的冲釜水水样,依据混凝剂的pH值投药范围[2],调节水样 pH值,投加一定量的混凝剂先以 150-200r/min快速搅拌 1 min,再以 50~80 r/min慢速搅拌15 min,静置 30 min,取试样上清液,检测其CODcr,比较CODcr的去除率[3],确定混凝沉淀所使用的药剂。试验结果见表1。 表1 不同混凝剂的试验结果
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| 混凝剂
| pH值
| 投加量/
(mg·L-1)
| CODCr去除率/%
| 外观
|
| Al2(SO4)3
| 5.0-6.0
| 100-140
| 82.0-84.2
| 白色
| PAC
| 5.0-6.0
| 100-180
| 66.5-76.3
| 黄色
| 聚合铁
| 7.0-8.0
| 150-200
| 61.0-68.1
| 褐色
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| 注:冲釜水的ρ(COcr)=17500 mg/L,PH=5.5。
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由表1可以看出:3种药剂的投加量依次增加,去除率却逐次下降。加入PAC与聚合铁后,沉降物染上杂色,这将不利于厂方对PVC的回收利用,因而选择Al2(SO4)3·18H2O作为混凝剂是可行的。
2.2 确定Al2(SO4)3·18H2O的最佳pH
值取一组 500 mL的冲釜水水样,用 23.4%H2SO4 1 mol/L NaOH 调节其 pH 值依次为 3~9,Al2(SO4)3·18H2O的投加量为 100 mg/L,搅拌方法与静置时间同混凝剂的选用试验。记录各水样中出现清晰泥水界面的时间,确定混凝反应的pH值范围。试验结果见表2。
表2 不同pH值条件下混凝试验结果
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| 序号
| pH值
| 泥水分界时间/min
| 上清液外观
|
| 1
| 3.0
| 未出现
|
| 2
| 4.0
| 未出现
|
| 3
| 5.0
| 2.0
| 较清
| 4
| 6.0
| 5.0
| 较浑浊
| 5
| 7.0
| 8.0
| 浑浊
| 6
| 8.0
| 未出现
|
| 7
| 9.0
| 未出现
|
|
| 注:冲釜水的ρ(COcr)=17 500 mg/L,PH=5.5。
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从表2可以看出,pH值在5.0~6.0范围内,反应时间最短,混凝效果较好。冲釜水的pH值为5.5,因而可不调节废水的pH值,直接投加Al2(SO4)3·18H2O。
2.3 投药量范围的确定
由于化工厂PVC废水没有调节池,且水质不稳定,因而给取得代表性水样带来不便。针对此种情况,本次试验分别对冲釜初始出水(浓液)。地沟剩余水进行Al2(SO4)3·18H2O投加量试验。
取冲釜水、地沟剩余水各 500 mL 水样,调节pH值为5.5,冲釜水和地沟剩余水投药量分别以80 mg/L和20 mg/L为起点,依次增加投药量为 20 mg/L,搅拌方法与静置时间同混凝剂的选用试验。取检测上清液CODcr值[3],确定优化的投药量范围。试验结果见表3、表4。
表3 Al2(SO4)·18H2O 投加量对冲釜水的试验结果
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| 序号
| 投加量/
(mg·L-1)
| 泥水分界时间/min
| ρ(CODcr)/
(mg·L-1)
| CODcr去除率/%
|
| 1
| 80
| 6
| 3157
| 82.0
| 2
| 100
| 5
| 3162
| 82.0
| 3
| 120
| 4
| 3004
| 82.9
| 4
| 140
| 1
| 2727
| 84.4
| 5
| 160
| 2
| 2480
| 85.9
| 6
| 180
| 2
| 2439
| 86.1
|
| 注:冲釜水的ρ(CODcr)=17589mg/L,pH=5.5。
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表4Al2(SO4)3·18H2O投加量对地沟剩余水的试验结果
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| 序号
| 投加量/(mg·L-1)
| 泥水分界时间/min
| ρ(CODcr)/(mg·L-1)
| CODcr去除率/%
|
| 1
| 20
| 1
| 57.6
| 99.1
| 2
| 40
| 3
| 175
| 97.3
| 3
| 60
| 6
| 385
| 94.0
| 4
| 80
| 未出现
|
|
| 5
| 100
| 未出现
|
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|
| 注:地沟余水的ρ(CODcr)=6 480 mg/L,pH=5.5。
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