熱軋濾液池廢水絮凝沉淀法處理優(yōu)化

　　邢臺(tái)市某鋼鐵廠熱軋廢水經(jīng)稀土磁盤分離處理后，對(duì)其中的熱軋污泥進(jìn)行磁力壓榨時(shí)會(huì)產(chǎn)生一部分處理難度大、含有高濃度懸浮固體的廢水。為此，本研究以該部分廢水為原水，在混凝沉淀處理工藝的基礎(chǔ)上，通過(guò)燒杯試驗(yàn)篩選出經(jīng)濟(jì)適用的絮凝劑，進(jìn)而指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行，使經(jīng)絮凝沉淀處理的廢水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池后滿足回用要求。研究取得了滿意的試驗(yàn)指標(biāo)，有效降低了生產(chǎn)成本，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

　　1、試驗(yàn)材料及儀器

　　(1)試驗(yàn)藥品為：10%聚合氯化鋁，3‰聚丙烯酰胺。

　　(2)廢水水質(zhì)分析。

　　該研究處理廢水水樣為熱軋廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的濾液池廢水，具有SS高難處理的特點(diǎn)，其具體水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

　　3)試驗(yàn)儀器。

　　濁度儀2100P，哈希DR5000型紫外分光光度計(jì)，J6-IA型六聯(lián)攪拌器，pH值計(jì)。

　　2、試驗(yàn)方法

　　2.1 絮凝試驗(yàn)方法

　　取500mL濾液池廢水水樣置于燒杯中，加入一定量絮凝劑，置于六聯(lián)攪拌器上，在120r/min轉(zhuǎn)速條件下攪拌1min;在40r/min轉(zhuǎn)速條件下，慢速攪拌2min為一個(gè)攪拌周期，攪拌完成后靜置30min，取上清液測(cè)定SS濃度和濁度。

　　2.2 絮凝劑投加方案

　　研究中主要采用的絮凝劑為PAM和PAC，且按投加步驟的不同將絮凝劑投加方案分為4種:

　　①方案1：加2mLPAC攪拌一個(gè)周期后，靜置30min;

　　②方案2：加2mLPAM攪拌一個(gè)周期后，靜置30min;

　?、鄯桨?：加1mLPAM攪拌一個(gè)周期后，再加1mLPAC攪拌一個(gè)周期后靜置30min，

　?、芊桨?：加1mLPAC攪拌一個(gè)周期后，再加1mLPAM攪拌一個(gè)周期后靜置30min。

　　通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)以確定最佳的投加方案。

　　3、結(jié)果與討論

　　3.1 絮凝劑投加方案對(duì)SS及濁度去除效果的影響

　　分別取500mL廢水置于燒杯中，按4種方案進(jìn)行絮凝試驗(yàn)，比較4種投加方案的SS和濁度的去除效果。絮凝劑投加方案對(duì)SS、濁度去除效果的影響見(jiàn)圖1。

　　由圖1可見(jiàn)，第3種絮凝劑投加方案對(duì)SS和濁度的去除效果最佳，而且PAC和PAM的復(fù)配使用及不同的投加順序?qū)S濃度及濁度的影響也比較大;這主要是因?yàn)镻AC在水中發(fā)生水解，生成以Al13即Al13O4(OH)24(H2O)7+12為最佳絮凝形態(tài)的多核形態(tài)Alb等，通過(guò)靜電中和、黏附架橋作用和絮體的網(wǎng)捕作用，使廢水中的SS分離去除;PAM則是通過(guò)其具有較高的電荷密度和達(dá)到106數(shù)量級(jí)的高分子鏈，有很強(qiáng)的靜電中和、黏附架橋作用，有利于對(duì)懸浮物的吸附與沉降，因此，其對(duì)濁度有較高的去除率;PAC在水溶態(tài)的單元分子量約為數(shù)百到數(shù)千，它的分子量和粒度大小及絮凝架橋能力仍比有機(jī)絮凝劑差很多，而且PAC和SS絮凝后產(chǎn)生的絮體比較細(xì)小，在先投加PAC的情況下，再投加PAM時(shí)，PAC和SS形成的絮體會(huì)附著在PAM的活性點(diǎn)位上，在一定程度上影響PAM的絮凝效果，所以先投加PAM的情況會(huì)優(yōu)于先投加PAC的情況;由此得出，方案3為絮凝劑的最佳投加方案。

　　3.2 PAM投加量對(duì)SS及濁度去除效果的影響

　　各取500mL廢水置于5個(gè)燒杯中，再分別加入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mLPAM絮凝劑，置于攪拌器上，攪拌處理一個(gè)周期后靜置30min，然后對(duì)上清液的SS、濁度進(jìn)行測(cè)定，其結(jié)果見(jiàn)圖2。

　　由圖2可見(jiàn)，當(dāng)PAM的投藥量為1.2mL/L時(shí)，絮凝效果最好;隨著投藥量增大(>1.2mL/L)，PAM的絮凝效果不理想，SS和濁度的去除效果反而降低，其原因在于PAM依靠吸附架橋作用形成絮體，但當(dāng)絮凝劑投加量過(guò)大時(shí)，PAM分子纏附在SS表面，造成有效吸附能力的活性點(diǎn)位減少，從而影響PAM的吸附架橋作用，進(jìn)而導(dǎo)致絮凝過(guò)程受阻，SS及濁度的去除效果降低;因此，PAM的最佳投加量為1.2mL/L，此時(shí)上清液中殘余的SS濃度為27mg/L，殘余的濁度為15.3NTU。

　　3.3 PAC投加量對(duì)SS及濁度去除效果的影響

　　各取500mL廢水置于5個(gè)燒杯中，先各加入0.6mLPAM絮凝劑，置于攪拌器上攪拌一個(gè)周期，再分別添加0.4、0.8、1.2、1.6、2.0mLPAC絮凝劑，再攪拌處理一個(gè)周期后靜置30min，然后對(duì)上清液的SS、濁度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)圖3。

　　由圖3可見(jiàn)，當(dāng)PAC的投加量為3.2mL/L時(shí)，上清液中殘余的SS濃度及濁度基本趨于平衡，隨著PAC投加量的增加，水質(zhì)變化不大;而且隨著PAC投加量的增加，處理成本增加，沉降速度變慢，而且容易對(duì)環(huán)境造成二次污染;因此從實(shí)際運(yùn)行出發(fā)，選用3.2mL/L為PAC的最佳投加量。

　　4、結(jié)論

　　(1)PAC和PAM的復(fù)配使用以及不同的投加順序?qū)S濃度及濁度的影響比較大，其中最佳的投加方案即為先投加PAM攪拌一個(gè)周期后再投加PAC。

　　(2)通過(guò)PAM和PAC的最佳投加量確定試驗(yàn)可知，當(dāng)先投加1.2mL/LPAM攪拌處理一個(gè)周期后，再投加3.2mL/LPAC攪拌一個(gè)周期，可以取得對(duì)SS及濁度良好的處理效果，此時(shí)廢水上清液中的SS含量為15mg/L，濁度為7.56NTU。(來(lái)源：邢臺(tái)市環(huán)境監(jiān)控中心，河北省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心)