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            行業(yè)知識

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            聚合氯化鋁投加量的分析與實(shí)驗
            時(shí)間:2021-07-28?? 瀏覽:2466次

              實(shí)驗部分 儀器與試劑

              儀器:MY3000-6A-2混凝試驗攪拌儀

              722-s可見(jiàn)光柵分光光度計

              pHS-3C精密pH計

              調節式萬(wàn)用電爐

              BS 210 S分析天平

              500mL全玻璃回流裝置。

              試劑:98%的濃硫酸,硫酸銀,硫酸鋁,硅藻土,蒸餾水,重鉻酸鉀標準液(CK2Cr2O7=0.25mol/L)試亞鐵靈指示液,硫酸亞鐵胺標準液[C(NH4)2Fe(SO4)2≈0.1mol]:

              藥品:固體聚合氯化鋁,固體聚合氯化鋁鐵,固體聚合硫酸鐵鋁,固體聚合氯化鐵,均由鞏義市泰和水處理材料有限公司提供。

              本文研究的固體聚合氯化鋁絮凝劑,為淡黃色固體,其氧化鋁(Al2O3)的含量≥28.0%,鹽基度在45.0%~85.0%之間,水不溶物的含量≤3.0%,1%水溶液的pH值在3.5~5.0之間。以上所用藥品均為分析純級別。

              分析內容與方法

              研究聚合氯化鋁對印染廢水的絮凝效果,找出加入量與pH值,并討論它們對聚合氯化鋁絮凝效果的影響。

              探討攪拌強度、攪拌時(shí)間、沉降時(shí)間對聚合氯化鋁絮凝效果的影響。

              比較聚合氯化鋁和硫酸鋁對印染廢水的絮凝效果。

              比較聚合氯化鋁對不同廢水的絮凝效果。

              比較聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵鋁、聚合氯化鋁鐵對印染廢水的絮凝效果。

              印染廢水水質(zhì)分析

              顏色:藍紫色;pH:7.86;CODCr:415.7mg/L;濁度:436.2 NTU

              結果與討論

              PAC絮凝劑的加入量對該水樣的pH影響不大,其加入量應在400~600mg/L之間。此時(shí),PAC絮凝劑對CODCr、濁度都有很好的處理效果。若加入量較少,則不能很好地使膠體脫穩,不足以將膠粒架橋聯(lián)接起來(lái),導致形成的絮體不夠多、大,不能起到很好的吸附卷掃作用,絮凝效果不夠理想。若偏多,則會(huì )使膠粒的吸附面均被無(wú)機PAC高分子覆蓋,兩膠粒接近時(shí),就受到高分子之間的相互排斥而不能聚集,產(chǎn)生“膠體保護”作用,使絮凝效果下降,甚至重新穩定,即“再穩”。在實(shí)驗過(guò)程中,我們發(fā)現,PAC對印染廢水的脫色效果也很明顯。原水樣的顏色為藍紫色,加入PAC后,顏色明顯變淺,至絮凝效果時(shí),基本上呈透明色。而由以上曲線(xiàn)可以看出,峰值出現在PAC加入量為500mg/L時(shí)。此時(shí),效果佳,CODCr去除率達69.58%,濁度去除率達81.73%。故確定PAC的佳加入量為500mg/L。

              pH值對CODCr、濁度去除率的影響

              一 般來(lái)講,在絮凝反應中,pH值的影響是非常大的,它對膠體表面電荷的Zeta(ζ)電位,混凝劑的性質(zhì)和作用等都有很大的影響。不同的混凝劑都有其佳的混凝區域。pH值調整的恰當,就可以節約大量的藥劑,降低成本,并且能夠使絮凝作用發(fā)揮得完全,絮凝效果好;反之,pH值選擇不恰當,輕者影響混凝效果,重者不能形成絮凝沉淀,甚至使已形成的絮凝體重新變成膠體溶液。PAC的水解聚合形態(tài)強烈地依附于水體的pH值。在低pH值時(shí),PAC的水解形態(tài)為單體形式,在中性范圍內為多核水解產(chǎn)物Al7(OH)174+、Al6(OH)153+,高pH值時(shí)為Al(OH)3、Al(OH)4-。在中性與弱堿條件下,PAC絮凝劑對CODCr、濁度的處理效果受影響的程度不大,仍有著(zhù)較高的去除率。而且,在實(shí)驗過(guò)程中,pH值對PAC的脫色效果影響也不大。其中,CODCr去除率達到72.63%,濁度去除率達到87.14%。確定PAC的佳絮凝pH為8。

              攪拌強度、攪拌時(shí)間對CODCr、濁度去除率的影響

              通過(guò)實(shí)驗得知,對于該水樣,攪拌強度對PAC的絮凝效果一定的影響,但不是很大。當攪拌強度較小時(shí),CODCr的去除率僅比優(yōu)絮凝條件下低5%,濁度去除率低8%左右;當攪拌強度較大時(shí),CODCr、濁度去除率差,分別只為63.28%、75.13%。由此,我們可以看出,當攪拌強度過(guò)小時(shí),不利于絮凝劑與顆粒物的充分接觸;當攪拌強度過(guò)大時(shí),則容易將大顆粒的固體攪碎變成小顆粒,將能夠沉淀的顆粒攪碎變成不能沉淀的顆粒,同樣降低了絮凝效果。接著(zhù),我們討論攪拌時(shí)間對CODCr、濁度去除率的影響。取三份水樣,調節溶液pH值到8,再加入0.1g/200mL PAC絮凝劑,以150r/min分別攪拌2min、10min、20min,靜置沉降20min,取上層清液,考察攪拌時(shí)間對CODCr、濁度去除率的影響。

              實(shí)驗結果

              以PAC為絮凝劑,對水樣處理進(jìn)行了工藝參數優(yōu)化試驗,得出了實(shí)驗佳工藝條件:聚合氯化鋁佳投加質(zhì)量濃度為500mg/L,絮凝pH值為8,絮凝攪拌強度和作用時(shí)間分別為150r/min和10min,沉降時(shí)間為20min。通過(guò)混凝法的處理,使出水CODCr從415.7mg/L降至113.8mg/L,去除率達73%;濁度從436.2 NTU降至56.1 NTU,去除率達87%,達到國家二級排放標準。

              通過(guò)試驗,我們發(fā)現,PAC的加入量是其絮凝效果的決定因素,而其良好的適應pH變化的性能也使得pH值對絮凝效果的影響不大。攪拌強度、攪拌時(shí)間對PAC的絮凝效果有較小的影響。沉降時(shí)間對其絮凝效果的影響也不大。

              通過(guò)PAC與AS絮凝實(shí)驗的對比,聚鋁PAC絮凝劑的性能要明顯優(yōu)于單分子鋁AS。

              通過(guò)PAC絮凝劑對不同廢水、不同絮凝劑對印染廢水的橫、縱向的對比,本文進(jìn)一步探討了聚鋁在對低濁原水處理能力強、適應pH變化能力強等方面的優(yōu)勢。同時(shí),也研究了它與復合型絮凝劑相比所不足的方面,即起作用的金屬離子成分單一,不夠多元化


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