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硫酸铝钾+聚丙烯酰胺PAM处理餐饮废水

作者 郑州新宇化工有限公司   来源 http://www.xy-pam.com   浏览   发布时间 2014-05-17

1 絮凝原理

  硫酸铝钾+聚丙烯酰胺PAM处理餐饮废水,餐饮废水中污染物主要以胶体形式存在。胶体本身既具有巨大的表面自由能、有较大的吸附能力,又具有布郎运动的特性,从而颗粒间有较多碰撞的机会,似乎可以粘附聚合成大的颗粒,然后受重力作用而下沉。但是由于同类的胶体微粒带着同性的电荷,它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大颗粒;其次,带电荷的胶粒和反离子与周围的水分子发生水化作用,形成一层水化壳,也阻碍各胶粒的聚合。投加铝盐等无机盐后,发生金属离子水解和聚合反应过程,被吸附的带正电荷的多核络离子能够压缩双电层、降低ζ电位,使胶粒间最大排斥能降低,从而使胶粒脱稳。

  使用无机盐絮凝剂处理的同时,有机高分子聚丙烯酰胺PAM也常作絮凝剂使用。高分子絮凝剂PAM有较好的架桥和吸附作用,和无机盐絮凝剂共同使用可以加快反应速度,提高处理效果。

2 实验方法

  将絮凝剂聚丙烯酰胺PAM配成1g/L的溶液。烧杯搅拌实验在磁力搅拌器上进行,每次实验水样为200mL,水样取自某星级宾馆的餐饮废水,经初沉后用0.1mol/L稀盐酸和0.1mol/L氢氧化钠精确调pH值到要求值。操作程序为:在快速搅拌下投加絮凝剂反应2min后,改变搅拌速度为慢速,继续搅拌10min,静沉20min后,距上液面约5cm处吸取部分上清液测定剩余浊度及CODcr[2]。

3 结果与讨论

3.1 絮凝剂的选择

  各种絮凝剂的用量为2mL,试验温度为22~29℃,取絮凝处理后的上清液,测定CODcr及浊度,结果见表1。

 

 

表1 各种絮凝剂的处理效果

控制分析项目

碱式氯化铝

硫酸铁

氯化铝

硫酸亚铁

硫酸铝钾

硫酸铝钾+聚丙烯酰胺

pH

7

8

7

7.5~8

7

7

上清液CODcr/(mg·L-1)

6201

6854

6038

7262

6527

2366

CODCr去除率/%

56.3

51.7

57.5

48.9

54.0

83.3

上清液浊度/NTU

32.48

4.8

34.99

30.91

94.2

25.8

浊度去除率/%

70.9

95.7

68.7

72.2

0.1

76.9

注:原水水质指标为CODcr14191mg/L,浊度111.62NTU,pH7

 


  从表1可以看出,分别采用碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾、硫酸铝钾+聚丙烯酰胺PAM处理餐饮废水,其中硫酸铝钾+聚丙烯酰胺PAM去除废水CODcr效果最好,这说明单独使用一种无机盐作絮凝剂,效果不如复合絮凝剂使用效果好,为此选用硫酸铝钾+聚丙烯酰胺PAM作絮凝剂。

3.2 絮凝条件的优化

  确定了硫酸铝钾+聚丙烯酰胺PAM作为絮凝剂后,对最佳絮凝条件进行摸索试验。

  从图1中可看出,随着加药量的增加,絮凝后浊度呈现先增加,后降低,再增加的趋势,说明加药量不是越多越好,其最佳投药量为:200mL水样加入3.2mL硫酸铝钾+聚丙烯酰胺PAM。确定了最佳投药量后,在此基础上实验确定最佳pH值,结果如图2。沉淀速度与pH的关系曲线见图3。

聚丙烯酰胺PAM加药量与浊度的关系曲线  浊度与PH值的关系曲线

 餐饮废水的沉降速度与PH值的关系曲线

  从图2中可以看出,随着pH值的增大,上清液浊度减小,最佳pH值为9左右。而且从图3可以看出pH值增大时,沉淀速度加大。

  总的来说,加药量、pH值的变化对浊度的去除有很大影响,随着pH值的变大,浊度降低的同时,沉淀速度也大大提高。这说明,pH值变大时,絮体矾花形成速度在提高。随着矾花的聚集,依靠重力,矾花迅速沉降下来,削弱了胶体的ζ电位,从而起到压缩双电层的脱稳和吸附架桥作用。

  单独使用一种无机絮凝剂,CODcr去除率不高,并且矾花形成的速度比较慢,矾花也比较小,较难进行固液分离,絮体难以回收处理。而使用复合混凝剂,CODcr去除率很高,矾花比较大,沉降速度快,固液分离快,处理起来比较方便。从而说明了有机絮凝剂聚丙烯酰胺PAM的分子链上带有电荷,具有一定的压缩微颗粒表面比电层作用,但其主要功能是“吸附”和“架桥”作用,它可以起助凝剂的作用。无机絮凝剂的加入改善了废水中的电荷分布,有机絮凝剂的加入对带有电荷的胶体颗粒进行吸附中和,并通过“架桥絮凝”作用形成大而结实的絮凝体。因而复合使用有机和无机絮凝剂可以有效地提高CODcr去除率,使絮凝后的水易于继续处理,絮体易于脱水。