CPAM改性沸石应用于造纸废水的处理

Posted 2023-01-12 应用

篇首语：成年人的平和，一半是理解，一半是算了。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了CPAM改性沸石应用于造纸废水的处理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

介绍了阳离子聚丙烯酰胺改性沸石，并用制备的改性沸石处理制浆造纸废水。研究了改性沸石的投加量、作用时间、溶液pH、作用温度对废水SS、CODCr和色度去除率的影响。结果表明：在试验条件下，制浆造纸废水的色度去除率可达96.6%，SS和CODCr去除率可分别达到97.1%和94.7%。
文章编号：1007-9211(2014)24-0028-03
制浆造纸行业排放的废水量大且较难处理，排放量占全国总污水排放量的10%～12%，其中COD占总排放量的40%～45%[1～5]。笔者使用絮凝的方法将阳离子聚丙烯酰胺改性沸石应用在制浆造纸废水中取得非常好的效果。
1.实验
1.1材料
沸石：沸石(产地河南)，成分(%)：SiO273.25；Fe2O30.24；CaO2.77；Al2O311.30；MgO1.15；Na2O0.21；K2O3.58；H2O7.05；其它0.45。
试剂：盐酸，阳离子聚丙烯酰胺(分子量>800万)。
废水来源于渭南某造纸厂，其水质情况如下：水质混浊，pH为7.64，色度为1544倍，COD为1736mg/l，SS为1430mg/l。
1.2仪器
ALC-110.4型电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司)；PB-21型pH计(赛多利斯科学仪器有限公司)；101型电热鼓风干燥箱(北京科伟永兴仪器有限公司)；CTL-12型COD速测仪(承德华通环保仪器厂)。
1.3方法
1.3.1沸石处理
按照1∶10的配比，将干燥、粉碎、研磨过的100目沸石和浓度为1mol/l盐酸混合搅拌。沸石在盐酸里浸泡48h。经过滤除杂，用水冲洗直至中性。再烘干备用。
1.3.2改性沸石的制备
在500ml三口烧瓶中加入20g沸石、100ml一定浓度的阳离子聚丙烯酰胺水溶液，把温度控制在45℃的情况下搅拌2h，经抽滤、烘干，制得阳离子聚丙烯酰胺改性沸石。
1.3.3废水处理方法
采取改变絮凝剂的投加量、作用时间、废水pH值和温度对处理效果进行了探讨。在烧杯中加入100ml废水，投加一定量的改性沸石，快速搅拌1min，使其完全分散在废水中，然后缓慢搅拌5min，并静止20min后取上清液。
1.3.4测定方法
测定pH值用pH电极法；测定色度用稀释倍数法；测定COD用COD速测仪；测定SS用重量法。计算色度、COD和SS的去除率。
2.结果与讨论
2.1投加量对废水指标的影响
将0.2～3.0g改性沸石加入到100ml制浆造纸废水中，搅拌、静置20min，然后测试上清液。絮凝剂用量对废水指标的影响如图1。

由图1可见，随着絮凝剂投加量的增加，COD、色度和悬浮物去除率增大，但当投加量增加到一定量后，COD、色度和悬浮物去除率反而下降。这可能由于絮凝剂过量，悬浮物的颗粒表面吸附了大量的高分子物质，在表面形成保护层，增大了絮凝的阻力，所以絮凝效果差。从试验中看出，最佳投加量是1.8g。
2.2处理时间对废水指标的影响
取1.8g的改性沸石，加入到100ml的废水中，搅拌、静置10～150min，然后测试上清液。絮凝时间对废水水质指标的影响如图2。

由图2可见，随着絮凝时间的延长，废水的色度、SS和COD的去除率越来越好。实际工作中可以根据不同的要求选取不同的吸附时间。
2.3pH对废水指标的影响
调节废水的pH值在2～12范围内。取1.8g改性沸石加入到不同pH值的废水中，搅拌、静置30min，然后测试上清液。pH值对废水指标的影响如图3。

由图3可见，pH值增加，色度和SS的去除率也增加，在强酸和强碱条件下COD去除效果好，只有在中性条件下，不利于去除COD。
2.4温度对废水指标的影响
由图4可见，在40℃时SS去除率96.6%，可是随着温度的升高，色度、SS和COD去除率先增后降，这可能是由于水的温度升高，水中的一些有机物和悬浮颗粒动能增加，加速了分子的扩散，使得粒子碰撞加快生成絮凝体。温度不能太高，太高的温度会使絮凝剂的分子链遭到破坏而降低絮凝效果。

3.结论
经过实验得出，阳离子聚丙烯酰胺改性沸石处理制浆造纸废水的最佳絮凝条件是：絮凝剂用量1.8g，pH值大于9，絮凝温度40℃。处理后的废水色度去除率96.6%、SS去除率97.1%、COD去除率94.7%。