聚硅酸絮凝劑對工業(yè)廢水有機物降解

　　目前水處理絮凝劑主要分為有機和無機兩類，有機的絮凝劑主要有聚丙烯酰胺等有機高分子聚合物。有機絮凝劑具有用量少，絮凝能力強，使用pH范圍大，沉淀效果好等多種優(yōu)點，但是該物質(zhì)價格較高，且殘余單體是具有生物毒性的，有些還有“三致”效應(yīng)(致崎、致癌、致突變)，因此對于有機絮凝劑的使用安全問題一直是技術(shù)瓶頸。無機類絮凝劑常見有鐵系，鋁系絮凝劑。鐵系絮凝劑能形成較大絮體，沉降性能好，但是腐蝕性高，穩(wěn)定性低，而且易產(chǎn)生大量污泥。鋁系絮凝劑卻沉降性較差，絮體較小且部分聚合鋁系絮凝劑生產(chǎn)過程復(fù)雜。以上絮凝劑各具特點，且已廣泛應(yīng)用與各類工業(yè)廢水處理中，但隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)格，工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求越來越高，對絮凝劑的技術(shù)升級也提出來更高要求。

　　新型聚硅酸絮凝劑，采用聚合硅酸、金屬離子等多種組分間通過縮聚、配位鍵合等作用形成的均勻的聚合物。該類絮凝劑能提供大量的多羥基絡(luò)合離子，能夠強烈吸附污物膠體微粒，通過粘附、架橋、交聯(lián)作用，從而促進(jìn)膠體凝聚，同時還發(fā)生物理化學(xué)變化，中和膠體微粒及懸浮物表面電荷，降低電位，使膠體離子由原來的相斥變成了相吸，促使膠體微粒相互碰撞，從而形成絮狀混凝沉淀。再從無機高分子體系中引入有機高分子，可有效克服無機絮凝劑分子鏈較短的不足，通過顆粒之間的架橋形成大的絮凝體，并通過卷掃去除微小顆粒，達(dá)到絮體粘結(jié)聚集性好，吸附架橋能力強，絮體大且密實，沉降速度快，脫色性能好的處理效果。

　　本次試驗采用新型聚硅酸類絮凝劑對多種工業(yè)廢水進(jìn)行測試，以濁度和COD為考察指標(biāo)。在實驗基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)絮凝工序設(shè)計參數(shù)，為新型聚硅酸類絮凝劑在工業(yè)廢水中應(yīng)用提供有效技術(shù)支撐。

　　1、實驗部分

　　1.1 實驗儀器和試劑

　　本次實驗采用重鉻酸鉀法測定CODCr，實驗儀器和試劑詳見表1。

　　1.2 實驗流程

　　(1)分別量取需處理的廢水水樣，倒入的燒杯中。共計5種水樣，分別為：乙二醇化工行業(yè)、焦化行業(yè)、制藥行業(yè)、食品加工、造紙行業(yè)的廢水站處理尾水。

　　(2)在攪拌(200r/min)的條件下，分別加入一定量的聚硅酸絮凝劑，攪拌反應(yīng)10min。

　　(3)攪拌完成時，用堿調(diào)節(jié)水樣pH在6.0~7.0左右(若pH值高于6則不需要加堿)，并加入陰離子PAM(配制濃度1‰，分子量1000萬以上)，慢攪(30r/min)1min，待出現(xiàn)較大的絮聚體后，停止攪拌，靜置沉淀。

　　(4)靜置沉淀30分鐘后，取上清液并測定其COD。

　　1.3 實驗操作

　　(1)原水水樣COD值的測定：取2mL原水水樣加入1mL0.009mol/L重鉻酸鉀試劑和2mL10g/L硫酸-硫酸銀試劑，混合均勻，作為待測試劑，同時以150mol/L的鄰苯二甲酸氫鉀作為標(biāo)準(zhǔn)使用液，配制標(biāo)準(zhǔn)系列。

　　(2)如待測水樣中氯離子濃度偏高，需加入硫酸汞消除干擾。

　　(3)稀釋高效混凝劑標(biāo)準(zhǔn)液，稀釋比例1∶100。

　　(4)用100mL錐形瓶各取100mL水樣，分別加入1.0mL，2.0mL，4.0mL，8.0mL，10.0mL于水樣中，最后測得COD值。

　　2實驗結(jié)果

　　針對乙二醇化工行業(yè)、焦化行業(yè)、制藥行業(yè)、食品加工、造紙行業(yè)的廢水站處理尾水進(jìn)行了加藥量與COD去除的關(guān)系測試，結(jié)果如表2~6。

　　根據(jù)上述實驗測試結(jié)果可見：新型聚硅酸類絮凝劑對上述行業(yè)工業(yè)廢水尾水具有良好的COD降解能力，絮體大且密實，沉降速度快，脫色性能好，設(shè)計投加量建議在5mg/mg~10mg/mgCOD。如工業(yè)尾水COD高于500mg/L，如制藥廢水，直接加藥去除，藥劑加藥量大，運行成本高?？煽紤]先采用生化方式進(jìn)行去除大部分COD后，再采用新型聚硅酸藥劑強化出水COD指標(biāo)，更為經(jīng)濟(jì)合理。

　　3、結(jié)語

　　(1)新型聚硅酸類絮凝劑具有絮體粘結(jié)聚集性好，吸附架橋能力強，絮體大且密實，沉降速度快，脫色性能好的處理效果，適宜在工業(yè)廢水尾水深度處理中作為脫碳、脫色劑使用。

　　(2)根據(jù)多種工業(yè)廢水尾水試驗測試，如以降解COD為主要目標(biāo)，建議絮凝工序加藥量宜按5~10mg/mgCOD進(jìn)行設(shè)計。(來源：中冶京誠工程技術(shù)有限公司)