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2015-03-02 11:38 建設工程教育網(wǎng)整理 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
對污水進(jìn)行處理,從方法上可歸納為物化法和生物法;從種類(lèi)上可分為無(wú)機物處理和有機物處理兩大類(lèi)。目前,在國內,多采用無(wú)機物或有機物獨立對某些污染水進(jìn)行處理。
無(wú)機絮凝劑:硫酸鋁、硫酸亞鐵和三氯化鐵是低分子的無(wú)機絮凝劑,近年來(lái)無(wú)機高分子絮凝劑發(fā)展迅速,目前主要品種有聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAs)、聚合硫酸鐵(PTS)和聚合氯化鐵(PFC)幾種。
有機絮凝劑:有機絮凝劑水溶性高分子化合物,主要是聚丙烯酰,分別有陽(yáng)、陰和中性三種類(lèi)型,形態(tài)有膠體、干粉。對污染嚴重的高濁度、高色度的原水混凝礬花形成慢,顆粒小,沉淀性能不是很好,從費用上看較高,企業(yè)難以接受,從而造成了屢治不徹底的局面。
因此,本課題采用無(wú)機物和有機物共同對某些污染水進(jìn)行處理的技術(shù)。目的在于找到操作簡(jiǎn)單、企業(yè)易于接受并利用濰坊的基本資源海產(chǎn)品的下腳料制備陽(yáng)離子混凝-聚凝劑,再與普通混凝劑的配伍,形成水處理劑PCS,從而降低成本或在同等程度上效果好于無(wú)機或有機物獨立對某些污染水進(jìn)行處理的效果。對污染嚴重的高濁度、高色度的原水都可達到很好的混凝,混凝礬花形成快,顆粒大而重,沉淀性能好,出水符合排放標準,提高給水和排放水的質(zhì)量。
實(shí)驗以有代表性的濰坊恒聯(lián)造紙廠(chǎng)、濰坊海龍有限公司、濰坊天昊巾被有限公司的生產(chǎn)污水為對象,進(jìn)行污水處理實(shí)驗,測試有關(guān)數據,如pH值、化學(xué)需氧量(COD)、固體顆粒懸浮物(SS)、沉降時(shí)間、加藥量,根據測試結果確定污水處理應用條件。
1藥品與儀器1.1實(shí)驗藥品第一,純試劑硫酸銀、硫酸汞、濃硫酸、硫酸亞鐵銨、鄰菲羅啉、硫酸亞鐵。
第二,0.2500molL-1重鉻酸鉀標準溶液,稱(chēng)取在120!烘干2h的基準或優(yōu)級純重鉻酸鉀12.258g溶于水中,移入1000mL容量瓶,稀釋至標線(xiàn),搖勻。
第三,0.1000molL-1硫酸亞鐵銨標準溶液,稱(chēng)取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中,邊攪拌邊緩慢加入20mL濃硫酸,冷卻后移入1000mL容量瓶中,加水稀釋至標線(xiàn),搖勻。臨用前,用重鉻酸鉀標準溶液標定。
第四,試亞鐵靈指示液,稱(chēng)取1.485g鄰菲羅啉(C12H8N2H2O)和0.695g硫酸亞鐵(FeSO47H2O)溶于水中,稀釋至100mL,貯于棕色瓶?jì)取?/p>
第五,聚合氯化鋁為工業(yè)品。
第六,0.2HOAC殼聚糖溶液。
1.2主要實(shí)驗儀器稱(chēng)量瓶(內徑30~50mm)、濾膜(孔徑為0.45m)及相應的濾器、DHG9240型干燥箱、回流裝置(250ml磨口錐形瓶及配套球形冷凝管)、電爐、1000mL量杯、50mL酸式滴定管。
2實(shí)驗方法2.1PCS絮凝的原理殼聚糖是甲殼素的脫乙;a(chǎn)物,本身為線(xiàn)型分子,分子鏈中含有反應性基團羥基(-OH)和氨基(-NH2)。
由于-OH和-NH2的存在,殼聚糖可形成高電荷密度的陽(yáng)離子聚電解質(zhì),能夠凝聚溶液中帶負電的懸濁液、有機物質(zhì),具有良好的絮凝性能。聚合氯化鋁(PAC)是一種普通的無(wú)機高分子混凝劑,主要作用是中和電荷、降低斥力,形成氫氧化鋁絮體而促進(jìn)混凝。將聚合氯化鋁與殼聚糖經(jīng)科學(xué)的配伍形成PCS,混凝加絮凝,使得沉淀速度加快,提高了凈水效果。
2.2實(shí)驗方法取一定量的污水,調節污水pH值,加入一定量水處理劑PCS,攪拌,絮凝,測定經(jīng)過(guò)處理后水的COD,SS等以確定PCS使用的條件。
2.3剖析方法2.3.1pH值測定用pH試紙測試對比。
2.3.2CODcr的測定量取20.00mL混合均勻的水樣(體積為V),置于250ml磨口錐形瓶中,準確加入10.0mlc(1/6K2Cr2O7)
=0.2500molL-1標準溶液,緩緩加入30mLAg2SO4-H2SO4溶液和數粒玻璃珠,輕輕搖動(dòng)錐形瓶使試液混合均勻,加熱回流2h,冷卻,用水沖洗冷凝器內壁,并入錐形瓶中。從回流裝置上取下錐形瓶,用水稀釋至140mL左右,加2~3滴試亞鐵靈指示劑,用(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定到試液由黃色至藍綠色剛變?yōu)榧t褐色,即為終點(diǎn)[此時(shí)消耗(NH4)2Fe(SO4)2的體積為V1].同時(shí),做空白實(shí)驗,此時(shí)消耗(NH4)2Fe(SO4)2的體積為V0.根據空白與水樣消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液的量,計算污水中化學(xué)需氧量,以O2的質(zhì)量濃度(molL-1)表示,計算公式如下所示:CODcr=(v0-v1)vc81000稀釋倍數式中,V0空白實(shí)驗時(shí)消耗(NH4)2Fe(SO4)2的體積(mL);V1水樣消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液的體積(mL);V水樣的體積(mL);8氧(1/2)摩爾質(zhì)量,g/mo;lc(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液的濃度。
2.3.3SS的測定采用濾膜法進(jìn)行測定。
將1張濾膜放在稱(chēng)量瓶中,打開(kāi)瓶蓋,每次在103~105!烘干2h,取出,放冷后蓋好瓶蓋稱(chēng)重,直至恒重為止(兩次稱(chēng)重相差不超出0.0005g),此時(shí)的質(zhì)量為B.分取除去漂浮物后,振蕩均勻的適量水樣(使含總不可濾殘渣大于2.5mg),通過(guò)上面稱(chēng)至恒重的濾膜過(guò)濾,和蒸餾水沖洗殘渣3~5次。如樣品中含油脂,用10mL石油醚分兩次淋洗殘渣。
小心取下濾膜,放入原稱(chēng)量瓶?jì),?03~105!烘箱中,打開(kāi)瓶蓋,每次烘2h取出,放冷后蓋好瓶蓋稱(chēng)重,直到恒重為止,此時(shí)的質(zhì)量為A.SS的計算公式如下:SS(mgL-1)=(A-B)v10001000式中,A總不可濾殘渣濾膜及稱(chēng)量瓶重(g);B濾膜及稱(chēng)量瓶重(g);V水樣體積(mL)。
3結果與剖析3.1PAC與PCS對照實(shí)驗取濰坊恒聯(lián)造紙廠(chǎng)紙漿中段污水1000m,l在污水自然pH值條件下,分別以PAC、PCS為處理劑,加藥量200mg,對污水進(jìn)行處理,分別測定沉降時(shí)間、COD.結果可以看出:對于同一污水水樣,PCS的沉降時(shí)間短,沉降速度是PAC的4倍,且經(jīng)過(guò)PCS處理的污水水樣COD比較低,耗氧去除率高,所以PCS的性能優(yōu)于PAC.3.2PCS應用條件實(shí)驗3.2.1pH值對不同廠(chǎng)家的污水用PCS混凝結果的影響實(shí)驗用濰坊恒聯(lián)造紙廠(chǎng)紙漿中段污水(進(jìn)水COD=2920mgL-1,SS=2370mgL-1)、山東海龍股份有限公司化纖污水(進(jìn)水COD=1552.6mgL-1,SS=983.7mgL-1)、濰坊天昊巾被有限公司印染污水(進(jìn)水COD=986.5mg.L-1,SS=385.4mgL-1)作為實(shí)驗對象,取污水各1000mL,加藥量均為200mg,測定不同pH值對污水用PCS混凝結果的影響,由以上測試結果說(shuō)明:對于三個(gè)廠(chǎng)的污水,pH值在10以上時(shí),經(jīng)PCS處理后的污水其COD,SS較高,達不到很好的處理效果;在pH值5~9時(shí),處理后的污水COD,SS顯著(zhù)降低,去除率好。因此,PCS應用時(shí)pH為5~9.3.2.2PCS用量對不同廠(chǎng)家的污水混凝結果的影響第一,PCS用量對濰坊天昊巾被有限公司印染污水混凝結果的影響。
取污水各1000mL,在污水自然pH值條件下進(jìn)行試驗,由結果顯示:當PCS用量為250~300mgL-1時(shí),經(jīng)PCS處理后的污水其COD、SS較低,去除率好。
第二,PCS用量對濰坊恒聯(lián)造紙廠(chǎng)紙漿中段污水混凝結果的影響。
取污水各1000mL,在污水自然pH值條件下進(jìn)行試驗,由結果顯示:當PCS用量為200~300mgL-1時(shí),經(jīng)PCS處理后的污水其COD,SS較低,去除率好。
第三,PCS用量對山東海龍股份有限公司化纖污水混凝結果的影響,取污水各1000mL,在污水自然pH值條件下,由上結果顯示:當PCS用量為250~300mgL-1時(shí),經(jīng)PCS處理后的污水其COD,SS較低,去除率好。
3.3應用實(shí)驗應用濰坊恒聯(lián)造紙廠(chǎng)的紙漿中段污水和山東海龍股份有限公司的化纖污水各1000mL,PCS加藥量均為250mg,污水在自然pH值條件下,由結果表明,經(jīng)處理后的污水COD,SS較低,達到了企業(yè)排放的標準,效果好,得到了廠(chǎng)家的認可。
4結論第一,PCS對污染嚴重的或低濁度、高濁度、高色度的原水都可達到很好的混凝效果。
第二,礬花形成快,顆粒大而重,沉淀速度快。
第三,使用的pH值范圍較寬,在5~9之間,堿性的條件下不宜使用。
第四,使用水處理劑PCS與PAC相比,成本相當,但是縮短了沉淀時(shí)間,提高了混凝效果和出水質(zhì)量。
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