天然絮凝材料制革廢水處理方法分析
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摘要：天然凝結劑的來源和性質，例如其分子量；過程變量，例如所用設備的類型，與之配合使用的試劑的類型，凝結劑的劑量，在廣口瓶測試設備中的停留時間以及旋轉速度；存在的污染物的化學和物理性質（例如極性），最后是溶液，例如溫度，pH，ζ電位，顏色，膠體顆粒的濃度，是否存在雜質（例如，溶解的鹽或痕量雜質）離子和化學物質等元素）；該研究的目的是確定天然凝結劑在處理與合成廢水相當的實際廢水中的活性。這項研究旨在擴展先前的工作，并找到一種使用天然凝結劑（例如蘆薈，辣木種子和仙人掌）的可行方法。
引言
為了解釋聚合物對膠體和懸浮液的破壞作用，人們提出了多種機制，如聚合物橋聯，聚合物吸附和電荷中和（包括靜電斑效應），耗竭絮凝，置換絮凝等。當具有高電荷密度的大分子吸附到顆粒上，從而在顆粒表面形成帶正電荷和負電荷的區域時，就會發生膜片絮凝（這會導致顆粒之間產生強烈的電吸引）。當長鏈聚合物吸附到一個以上顆粒的表面上時，就會形成聚合物橋聯，從而形成大型絮狀物的強聚集體。對于聚合物和吸附位點相反的情況，假設電荷中和是起作用的機理。使用自然發生的凝結劑去除溶解的微粒污染物的凝結/絮凝機理通常是電荷中和，吸附，沉淀凝結，電橋形成（與生物分子的高分子量有關）和靜電貼片。從文獻中知道，凝結/絮凝過程的效率取決于以下因素：天然凝結劑的來源和性質，例如其分子量；過程變量，例如所用設備的類型，與之配合使用的試劑的類型，凝結劑的劑量，在廣口瓶測試設備中的停留時間以及旋轉速度；存在的污染物的化學和物理性質（例如極性），最后是溶液，例如溫度，pH，ζ電位，顏色，膠體顆粒的濃度，是否存在雜質（例如，溶解的鹽或痕量雜質）離子和化學物質等元素）。該研究的目的是確定天然凝結劑在處理與合成廢水相當的實際廢水中的活性。這項研究旨在擴展先前的工作，并找到一種使用天然凝結劑（例如蘆薈，辣木種子和仙人掌）的可行方法。
1實驗方法
化混凝過程的最常用方法是罐式試驗。這項研究包括一系列同時進行的分批實驗，涉及三個階段，即快速混合，緩慢混合和沉降。向1升的燒杯中裝滿500ml的標準混濁水和制革廠廢水，兩者均已預先制備，并且還保留了一個空白作為對照燒杯。該設備允許同時攪拌六個燒杯，并且轉速可以在0到400轉/分鐘（RPM）之間變化，從而可以同時模擬不同的混合強度。運行中，向燒杯中填充一升渾濁的水，并以預先選定的快速混合強度進行攪拌。在快速混合階段進行時，使用所需容量的移液管將凝結劑劑量放入每個燒杯中。快速混合的持續時間由內置計時器控制。快速混合后，迅速建立緩慢混合。緩慢混合后，將燒杯從裝置中移出。究中，快速混合和慢速混合的強度和持續時間在快速混合的情況下分別固定為150RPM2分鐘，在慢速混合的情況下分別固定為35RPM20分鐘。沉淀過程進行了30分鐘，所有樣品保持不變。不同凝結劑的制備如下：辣木劑量：以500、5、10、15和20mg/l的不同辣木劑量使用500ml體積的合成廢水樣品。蘆薈劑量：以100%（純），1%，2%和5%蘆薈的不同蘆薈劑量（V/v）采集500毫升體積的合成廢水樣品。仙人掌劑量：以20、40、60和80mg/l的不同仙人掌劑量使用500毫升體積的廢水樣品。劑量以使其在運行中產生最少的渾濁水和最大的COD減少量。確定最佳劑量后，通過用0.1MHCl或0.1MNaOH處理水使其呈酸性或酸性來進行pH控制。堿性，以進一步研究以確定pH對NTU和COD還原的影響。廢水的pH值分別為5、6、7、8和9。然后，為每種混凝劑添加了較早確定的最佳劑量。在需要最小量的凝結劑和可以產生所需絮凝活性的pH值的條件下，確定最佳的凝結工藝條件，從而獲得更清潔的水。
2結果與討論
圖表中，我們可以觀察到蘆薈的濁度降低隨著pH值的增加而降低，而蘆薈在此條件下發揮最佳作用的可能原因是半乳糖醛酸與可自由利用的H+離子化介質中的離子有助于中和顆粒，導致混濁。因此，電荷中和和絮凝很容易發生。凝結劑中存在的氨基酸被離子化，并產生羧酸鹽和H+電荷，吸引了介質中的膠體顆粒，這些顆粒被中和并沉降為絮凝物。由于這會在電離后產生羧酸根離子，因此我們可以觀察到水變得更堿性。
3結論
添加量和處理pH值以獲得盡可能高的濁度去除率。油茶的最佳劑量為15mg/l，最佳pH為6。仙人掌的最佳劑量和pH分別為40mg/l和7。同樣，蘆薈在5%的濃度下具有最佳劑量，最佳pH值為5。
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作者：楊云帆 單位：亞德安環保科技有限公司
