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聚合氯化铝聚丙烯酰胺联合处理造纸污水

【文章来源】:澳门新葡萄京所有网站

【发布日期】:2018/6/20 16:06:49

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聚丙烯酰胺.jpg造纸工业是一个与国民经济和社会建设息息相关的重要工业部门,而造纸废水却是重要的环境污染源之一,已经成为制约造纸工业发展和水污染治理的瓶颈。目前我国造纸业排放废水占全国工业废水排放总量的15%左右,COD排放占全国工业COD排放总量的1/3以上。造纸工业废水的严重污染和危害已经引起了人们的广泛关注。造纸废水具有污染物种类多,COD含量高,排放量大等特点,废水中含有大量的木质素及其降解产物,包括氯化苯酚类(CPs)和五氯苯酚类(PCP)等持久性有毒有害有机污染物。常用的污水处理方法有回收法、电渗析、生化法等,但是技术含量高、投资大、运行费用高,因此,需要研究经济、高效的废水处理工艺以取得理想的处理效果。

聚丙烯酰胺.jpg混凝法是目前水处理工艺的主要方法之一,因其适应性强、操作简单、基建投资低等优点而被广泛采用,特别是造纸废水,广泛采用混凝法进行预处理。随着水体污染的加深,混凝法在水处理中的作用愈来愈重要,特别是以聚合氯化铝(聚合氯化铝PAC)为代表的无机高分子混凝剂的出现,是混凝理论和实践发展的一个新阶段。对于造纸废水的混凝处理,聚合氯化铝的混凝处理效果要好于硫酸铝,并且聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺配合使用时,可以达到理想效果,满足生产要求。

聚丙烯酰胺.jpg本文介绍下聚合氯化铝与聚丙烯酰胺联合使用处理造纸污水过程中各因素对混凝结果影响分析:

聚丙烯酰胺.jpg(1)聚合氯化铝PAC对混凝效果的影响。聚合氯化铝PAC投加量影响混凝效果的重要的因素,聚合氯化铝PAC具有良好的去除水中色度、SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子的特点。聚氯化铝由一系列不同聚合度的无机高分子化合物所组成,主要成分为AI4(OH)24(H2O)24(H2O)127+,为具Keggin结构的高电荷聚合环链体形,对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用,并可强力去除微有毒物及重金属离子,性状稳定。在水中与胶体颗粒所带的负电荷瞬间中和作用。使胶体脱稳,胶体颗粒迅速混凝,并进一步架桥生成絮团而快速沉淀。当投药量增加时,会使水中的各种羟基合铝离子与污物胶体发生电中和、吸附、卷扫作用。但是当增至一定程度后,这些多种羟基合铝离子表面活性中心将被占满,反而影响其电中和作用,同时这些多种羟基合铝离子过量后会使污物颗粒形成带正电荷胶体而重新分散在水中,从而降低絮凝效果。

聚丙烯酰胺.jpg(2)聚丙烯酰胺PAM对混凝效果的影响。絮凝剂聚丙烯酰胺PAM投加量是影响混凝效果的另一重要因素,聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺(聚丙烯酰胺PAM)是一种线型水溶性高分子。聚丙烯酰胺PAM颗粒表面的动电位是颗粒阻聚的原因,能使动电位降低而凝聚;聚丙烯酰胺PAM分子链固定在不同的颗粒表面上,各颗粒之间形成聚合物的桥,使颗粒形成聚集体而沉降;聚丙烯酰胺PAM分子上的极性基团颗粒产生各种吸附;聚丙烯酰胺PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用,将分散相牵连在一起,形成网状,从而起增强作用,因此它能促进水的混凝过程,产生大而结实的矾花而迅速沉降。聚丙烯酰胺PAM起到桥联絮凝和网络絮凝的作用,使絮团紧密结合,颗粒沉降速度加快,从而COD的除去率也得到提高,达到理想混凝处理效果。

聚丙烯酰胺.jpg(3)pH值对混凝效果的影响。一方面pH值小于4的范围内,聚合氯化铝PAC在水中的水解状态主要是六水合铝离子,当PH升高六水合铝离子发生水解,生成各种羟基合铝离子,各离子的羟基之间发生架桥连接,产生多核羟基配合物,这些配合物低聚合度的对造纸废水具有脱稳凝聚作用,高聚合度羟基配合物具有桥连作用。另一方面,pH值直接影响废水中胶体颗粒界面的ζ电位.按照胶体化学的基本理论,只有当废水pH值达到某一数值范围时,其ζ电位才能导致胶体最终脱稳、聚沉。另外,PH值还影响絮凝剂的水解过程及最终水解形态.当pH值小于3时,铝的形态主要以[Al(H20)6]3+存在;当PH值大于4时,铝的形态主要以碱铝离子存在,并有氢氧化铝形成;当pH值大于9时,会生成偏铝酸盐。由此可见,混凝的pH值应控制在4—9之间比较合适.在此范围内由表3知PH值在4和8时COD、浊度的去除效果较好,但是考虑后续生物处理,PH为8比较适宜。因此最佳PH值确定为8。

聚丙烯酰胺.jpg(4)其他因素的影响。混凝时间都是影响混凝的次要因素。絮凝时间对混凝影响变化不大,主要原因是加入的聚丙烯酰胺PAM发挥了强大的桥联和卷扫絮凝作用,可以大大缩短絮凝时间,所以选择5min即可。

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