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陽離子聚丙烯酰胺-聚合氯化鋁石材污水處理分析研究

發(fā)布時間：2018-10-31 瀏覽次

我國石材的已探明儲量、生產(chǎn)加工能力、實際產(chǎn)量、出口總量和總額均居世界第一位，但伴隨產(chǎn)生了一系列的環(huán)境污染問題，特別是在石材開采加工過程中產(chǎn)生的廢水，石材加工企業(yè)大多數(shù)分布在沿江、沿路兩側(cè)，規(guī)劃布局不合理，治理工藝落后，加工后的廢渣、廢水直接排入溪流、河溝的現(xiàn)象常有發(fā)生，故嚴重威脅下游城市的生產(chǎn)生活用水安全。因此對石材加工廢水進行降濁回用與凈化處理，既能保護環(huán)境、又可節(jié)約水資源、同時減少企業(yè)的排污費用。

石材加工廢水是由水和各種雜質(zhì)組成，雜質(zhì)以分子、膠體及懸浮顆粒形式分散于水介質(zhì)中，故廢水是一種具有不同分散度的復(fù)合多元分散體系，其分散介質(zhì)為水，分散相為分子( 冷卻劑中高分子化合物)、膠體與懸浮顆粒。

目前，廢水處理的基本方法主要有物理處理法、化學處理法和生物化學處理法三大類，由于石材加工廢水主要特點是懸浮物含量高，一般采用絮凝沉淀的方式，投絮凝劑和助凝劑經(jīng)沉淀以去除污染物。

石材加工廢水通過廠區(qū)內(nèi)的灌渠收集后，進入集水調(diào)節(jié)池，投加絮凝劑和助凝劑后，在反應(yīng)池內(nèi)絮凝生成礬花，通過沉淀池的沉淀，大部分懸浮物( 污泥)沉至池底，上清液( 指經(jīng)過絮凝處理沉淀后上層比較干凈的液體) 進入清水池，通過回用水系統(tǒng)進入生產(chǎn)車間回用，或達標排放；底層的污泥用吸污機抽出干燥后可當做建筑材料、無機涂料，用于壓制型磚、合成石材等領(lǐng)域，實現(xiàn)了資源回收及充分利用。

石料污水的處理

無機高分子絮凝劑比無機鹽類絮凝劑具有絮凝體形成速度快、顆粒密度大及沉降速度快等特點，對COD、BOD5以及色度、微生物等均有較好的去除效果，對水溫和pH值適應(yīng)范圍廣，價格低廉。而相對于單一式無機高分子絮凝劑而言，無機-有機高分子復(fù)合式絮凝劑具有效率更高、適應(yīng)性更廣、pH 值適應(yīng)性更寬的特點，且在聚合度、穩(wěn)定性及減少后續(xù)的污泥處理量等方面也有較好的表現(xiàn)。在實際廢

水處理時多是無機高分子絮凝劑與有機高分子絮凝劑進行復(fù)配使用。

pH值對絮凝效果的影響

pH 值對絮凝效果的影響較大。當pH值為5時，絮凝處理效果很不理想；較佳的pH 值范圍為6.0-6.5，當pH 值大于6.5后，隨著pH 值的增大，SS和濁度也逐漸變大。其原因是：當pH 值較小時，PAC易與H+形成絡(luò)合物等物質(zhì)，當pH值較大時，PAC易與OH－形成氫氧化鋁等物質(zhì)，阻礙了絮凝反應(yīng)的順利進行，降低了處理效率。因此，選擇適當?shù)膒H值，能夠使絮凝劑作用發(fā)揮得更完全，絮凝效果更良好，進而可以節(jié)省大量的絮凝劑，降低成本;如果pH值選擇不當，輕者降低絮凝效果，重者不能形成膠體溶液。

絮凝劑用量對絮凝效果的影響

絮凝劑對SS和濁度的處理效果很明顯，上清液的SS和濁度呈現(xiàn)先減小后增大的現(xiàn)象；最佳的絮凝劑用量范圍為2.5-3g/L。隨著絮凝劑用量的增加，SS和濁度逐漸下降，當絮凝劑的用量為3g/L時，上清液的SS與濁度達到較低值，但隨著絮凝劑用量的進一步增加，上清液的SS 與濁度則呈現(xiàn)迅速上升的趨勢。原因是當絮凝劑過量，會使所形成的絮凝體重新脫穩(wěn)，絮凝效果反而變差。

絮凝劑的配比對絮凝效果的影響

陽離子聚丙烯酰胺( PAM) 是一種常用的有機合成絮凝劑，在廢水降濁方面有較好的效果，常與價格低廉的聚合氯化鋁PAC復(fù)配使用，以減低處理成本。絮凝劑的配比是影響廢水處理效果的另一大因素。除了使用PAC以外還需借助于PAM，這在一定程度上有利于促進絮體的形成，提高沉降速度，改變沉降性能。因為PAM加入后改善了絮凝反應(yīng)環(huán)境，促進了PAC與水中膠體顆粒的反應(yīng)。試驗表明m( PAC)∶ m( PAM)為4∶1時，其處理效果最佳，這也說明了PAC 與PAM 復(fù)配使用，其絮凝效果明顯優(yōu)于單種絮凝劑。

攪拌轉(zhuǎn)速對絮凝效果的影響

廢水處理的最佳攪拌轉(zhuǎn)速為300-330r/min，SS 和濁度隨著攪拌轉(zhuǎn)速的提高而迅速下降，超過最佳攪拌轉(zhuǎn)速后，SS 和濁度不降反升，特別是SS。這是由于攪拌轉(zhuǎn)速越大，攪拌越充分，絮凝作用的效果就會越好，但當攪拌轉(zhuǎn)速超過一定的限值，攪拌轉(zhuǎn)速增大，絮凝效果反而變差，甚至出現(xiàn)不絮凝的情況。因為攪拌轉(zhuǎn)速過大，會把剛形成的大絮凝團再次打散，從而造成絮凝效果不理想。因此，選擇合適的攪拌轉(zhuǎn)速對提高絮凝效率是比較重要的。實驗表明，影響絮凝效果的主次順序依次為兩種絮凝劑配比、絮凝劑用量、攪拌轉(zhuǎn)速、溶液pH 值。