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废水脱色混凝剂与石英砂的开发应用研究

发表作者:admin 发表日期:2020-03-18

  对印染废水进行处理是整个印染行业在发展的 必经之路,由于印染废水有机物含量高、成分复杂、色度深、水质变化大而成为业界内公认的 难处理的 工业废水之一。而且随着科技的 发展,各种新型染料以及助剂的 应用,更加增加了印染废水的 处理难度(difficulty)。目前国内外对印染废水进行脱色的 技术很多,有混凝脱色、超氧脱色、膜过滤脱色等等,但是在实际应用中,在众多的 印染废水脱色处理方法中,混凝法因其投资费用低、设备占地少、处理容量大、脱色率高而被普遍采用。本研究采用某钢铁厂的 钢渣为原料生产出PSDC-V系列高效(指效能高的)无机混凝剂,将大量工业生产废弃物变成水处理药剂,不但节约资源,而且可以改善环境。以达到该种工业生产废弃物的 减量化、无害化、资源化。并比较了PSDC-V与PAC对活性红、阳离子蓝的 模拟染料的 脱色效果,考察了它们混凝及脱色效果的 因素(factor)。试验结果表明,PSDC-V不仅具有良好的 混凝效果和脱色效果,而且具有良好的 储存稳定(解释:稳固安定;没有变动)性。
试验方法及步骤
PSDC-V系列的 制备
PSDC-V是聚硅酸水系混凝剂,采用杭州钢铁集团的 钢渣,经过粉碎、碱浸、酸溶、聚合和过滤等工序制得。聚合条件为:水浴加热,控制在60~70℃左右,用增力电动搅拌机以90r/min左右得速度匀速搅拌2h。由水渣制得的 聚硅酸水分成等量3份,聚合过程中分别加入:10mLFeCl3,30mLAlCl3;20mLFeCl3,20mLAlCl3;30mLFeCl3,10mLAlCl3。聚合完成后记为1、2、3。PSDC-V系列特征为:红褐色,且随着Fe3+离子量的 增加颜色更深,均出现上下分层现象。
最佳吸收峰的 确定
试验采用活性红、阳离子蓝的 模拟染料废水。2种模拟染料废水都配置成质量浓度200mg/L,以蒸馏水(distilled water)作参比,确定各个染料的 最佳吸收峰。从λ=380nm开始每上升6nm,先进行蒸馏水调零,再放入原样的 稀释(dilute)液测定该波长下的 吸光度。
最佳pH的 确定
在烧杯中加入200mL质量浓度200mg/L的 模拟染料废水,粗调pH到目标(cause)点,然后在该模拟废水中分别加入4mL混凝剂与4mL10mg/LPAC,细调pH。一共测11个pH点,分别为4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、13.5。以90r/min的 速度搅拌10min,静止1h,用分光光度计在该模拟废水最佳吸收波长下测定吸光度,计算脱色率。
最佳投加量的 确定
在烧杯中加入200mL质量浓度200mg/L的 模拟废水,粗调pH到7.0左右,然后分别加入一定量的 混凝剂和一定量的 PAC,细调pH到7.0。混凝剂投加量分别为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mg/L,10mg/LPAC的 投加量分别为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL。以90r/min的 速度搅拌10min,静止1h,用分光光度计在该模拟废水最佳吸收波长下测定吸光度,计算脱色率。
结论
活性红的 最佳吸收波长为536nm,吸光度A为1.344,阳离子蓝的 最佳吸收最佳波长为440nm,吸光度为0.816。
PSDC-V系列具有混凝和脱色效果的 新型无机高分子混凝剂,具有良好的 去除效果。混凝剂在pH<6时,对各种模拟废水的 去除效果差,pH≥6时去除效果好,在pH=8时,达到最佳点。脱色效果和混凝效果先随混凝剂投加量的 增加而上升,后又随着投加量的 增加而减少,最佳投加量在4mL。PAC的 最佳脱色区为pH=7~8,脱色效果先随混凝剂投加量的 增加而上升,后又随着投加量的 增加而减少,最佳投加量在4mL左右。在pH=8时,活性红和阳离子蓝模拟废水在PSDC-V系列混凝剂加入量为4mL时,3种PSDC-V系列的 混凝剂对活性红模拟染料废水和阳离子蓝模拟染料废水的 脱色效果均最佳,脱色率分别能达到92%和86%以上。活性红和阳离子蓝模拟废水在混凝剂加入量为4mL时,PAC的 脱色效果最佳,脱色率分别能达到91%和85%以上。在相同投加量下,3种PSDC-V系列的 混凝剂的 脱色效果比PAC相对较好。
PSDC-V与PAC相比对于模拟活性红染料废水和模拟阳离子蓝染料废水,PSDC-V不仅具有良好的 混凝效果而且具有良好的 脱色效果,制造成本低。石英砂滤料关于水污染的话题不断被提起,特别是地下水污染问题,以此来引起大家对水污染严重程度的关注,民众环保意识的觉醒,对水污染的关切程度达到了空前。石英砂污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。PSDC-V具有良好的 储存稳定(解释:稳固安定;没有变动)性。所以PSDC-V系列混凝剂有一定的 开发利用前景。

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