廢水處理絮凝工藝參數優化研究

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摘要：制革廠的原始廢水為淡藍色，性質為堿性，化學需氧量（COD）為4000mg/l，濁度為700NTU，經稀釋后加入有機混凝劑，蘆薈，辣木和仙人掌。研究發現，在相同的條件下，凝結的辣木油在6pH下的劑量為15mg/L時，主要理化參數的還原效率最佳，其次是蘆薈和仙人掌。研究表明，未經處理的制革廠廢水可以用環境確認的天然混凝劑進行處理。

關鍵詞：蘆薈；仙人掌；絮凝；制革廢水

引言

凝結和絮凝通常在最初階段是沉淀，過濾和消毒，隨后是氯化作用。在最終分發給消費者之前，這種方法已在世界范圍內用于水處理。在典型的水處理過程中使用各種類型的凝結劑，以使水適合消費者使用。這些可分為無機凝結劑，合成聚合物和生物凝結劑。現有問題的一部分是，發展中國家許多污水處理廠的操作程序均基于任意指導原則，特別是在化學藥品劑量方面。困擾發展中國家的另一個問題是熟練工人的短缺和實驗室設施不足以監測運行該工廠所需的工藝參數。作者的目的是通過提供一種可行的替代方法來解決該問題，該方法是使用有機混凝劑來替代無機鹽現行的廢水處理方法，該混凝劑不僅成本低廉，而且非熟練工人也易于使用。源自蔬菜和種子的天然混凝劑在大規模使用化學鹽之前已用于水處理，但由于其對有效性和作用機理的科學了解，它們無法取代化學鹽的使用。不足。到目前為止，由于在商業上使用生物凝結劑的方法缺乏明確性，因此尚未使用生物凝結劑。在現代化過程中，它們已逐漸讓位于無機鹽，僅在某些發展中國家的某些地區得以幸存。然而，在大多數國家，人們重新認識到天然凝結劑在水處理中的活性。在正常的水pH值（5–9）范圍內，顆粒幾乎總是帶有負表面電荷，因此，它們是膠體穩定的并且抗聚集。然后需要凝聚劑來使顆粒不穩定，這是通過吸附反離子以中和顆粒上的電荷來完成的。眾所周知，生物絮凝劑可以發揮這些作用，因為它們具有特殊的生物大分子結構，并帶有大量可以與污染物相互作用的官能團。本文討論的混凝劑是用于保護環境和凈化目的的有前途的生物絮凝劑。

1實驗方法

為了進行初步研究以確定混凝劑的效率，我們使用了30gm的粘土，該粘土取自附近的一個苗圃，并與700ml的水混合，并在250（RPM）下快速混合15min，從而制備了合成廢水。然后使懸浮液沉降16小時，并將上清液轉移到廣口瓶測試裝置中以進行實驗。由此制備了合成水。使用合成水的初步研究中，我們注意到，如果不使用高劑量的天然混凝劑，就無法處理高度混濁的水（>800NTU），這必然會增加水的生物和化學負荷。濃度增加（過量）會降低濁度去除率。一些研究顯示，與用于水處理的常用化學混凝劑的濃度相比，用于實驗的混凝劑的劑量相對要高得多，由于上述原因，使用這些較高的劑量可能在經濟上和化學上都不可行以上。由于制革廠的水的NTU很高（>900），因此在進行實驗時通過天然凝結劑直接處理水是不可行的。因此，出于實驗目的，將制革廠廢水以1:10的比例稀釋。使用pH，劑量，COD和濁度這4個參數研究凝血活性，并研究了劑量和pH的變化對濁度和COD的影響。首先確定每種凝結劑的最佳劑量，然后將該劑量進一步用于尋找最佳pH。研究了所有樣品的濁度和COD，并記錄了所有凝結劑的效率。

2結果與討論

毛油楊（陽離子凝結劑）中存在的氨基酸被離子化并生成羧酸鹽和H+離子在介質中吸引膠體粒子，這些離子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，因此可以觀察到水變得更堿性。吸附和中和是主要機理。據推測，仙人掌的主要凝結機理是吸附和橋接，其中引起渾濁的顆粒彼此不直接接觸，而是與仙人掌的聚合物狀材料結合。極有可能通過氫鍵或偶極相互作用發生吸附。來自仙人掌墊內的天然電解質，特別是二價陽離子（已知對與陰離子聚合物的凝結很重要），很可能促進吸附。蘆薈的凝結活性歸因于半乳糖醛酸離子在培養基中的電離，產生的H+離子有助于中和顆粒的電荷，從而引起混濁

3結論

從本研究中得出以下結論：在用于該研究的生物材料中，油茶種子對給定廢水樣品的濁度和COD去除率最高。優化劑量和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。

作者：孫凱 單位：長治市潞城區環保局