浅析造纸废水脱色处理絮凝剂的选择

Posted 2023-01-12 絮凝

篇首语：什么是知识?它不是别的，是记录下来的经验。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了浅析造纸废水脱色处理絮凝剂的选择相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

本文通过对几种造纸废水脱色常用絮凝剂进行对比实验，证明了铝盐是最佳的絮凝剂，并说明了选择正确絮凝剂的重要作用。
1.总述
造纸废水常见脱色方法有吸附法脱色、生物法脱色、膜分离法脱色、化学氧化法脱色、电化学法脱色、絮凝法脱色。目前絮凝法脱色应用广泛，现在对不同絮凝剂的研究开发研制也很成熟，本文描述了几种常用絮凝剂造纸废水脱色处理实验，对比其脱色效果，选择出合适的絮凝剂对造纸企业废水进行脱色处理。
2.对比实验
2.1实验方案
水样色度的测定：该实验使用造纸企业废水。用稀释倍数法对所取废水进行色度，测定结果为38俯，pH为7，显中性。为了选择出适合造纸废水脱色的絮凝剂，本实验使用了几种不同的高效絮凝剂：GLH一80826，CLH一3015E，CLH一711305，LH一81104，BWD一01，常用的有机絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)，以及常见的无机絮凝剂铝盐(主要是硫酸铝)共六种絮凝剂以备实验所用。根据在实验过程中对造纸废水的脱色处理后比较不同絮凝剂的脱色效果以及每吨废水所消耗的絮凝剂，最终选择处理效果佳、价格低廉的絮凝剂。
2.2实验仪器和试剂
2.2.1实验仪器
50ml的小烧杯若干个，标签纸若干，玻璃棒2个，洗耳球2个，500ml大烧杯5个，浊度仪一台，pH试纸一盒，移液管3根，滴管2个，机械搅拌器一台，电子天平一台，100ml量筒一个，100ml容量瓶3个等。
2.2.2实验试剂
3.7%盐酸溶液：将37%的盐酸溶液进行稀释10倍，制成盐酸稀溶液；氢氧化钠溶液：C(NaOH)=0.05tool/L；高效絮凝～IJGLH一80826溶液、GLH一3015E溶液、GLH一711305溶液、GLH一81104溶液、BWD一01溶液均用电子天平称取1g原固体试剂置于小烧杯中溶解，倒入100ml的容量瓶中定容。聚丙烯酰胺(PAM)溶液、硫酸铝溶液均用电子天平称取2g原固体试剂置于小烧杯中溶解，倒入100ml的容量瓶中定容。
2.3絮凝剂的初步选择
根据所查得资料可知高效絮凝剂的投药量范围大约为2-20ppm。由此，我们向盛有50mL纸废水的小烧杯中投加上述范围的絮凝剂，静置4h后观察现象。进行了絮凝剂的初步筛选，两种絮凝效果较好的絮凝剂分别为BWD—01和硫酸铝溶液。由此，本论文下面的实验部分将围绕这两种絮凝剂做进一步研究。
2.4实验步骤
2.4.1絮凝剂BWD—01最佳投药量的测定
实验过程1：将盛有50ml造纸废水的小烧杯统一编号为l一15号，将配制好的BWD一01溶液依次加入上述对应编号的烧杯中，加入量分别为0ml，0.2ml，0.4ml，0.6ml，0.8ml，1.0ml，1.2ml，1.4ml，1.6ml，1.8ml，2.0ml，2.2ml，2.4ml，2.6ml，2.8ml用玻璃棒先快速搅拌30s，再慢速搅拌lmin。静置4h，待观察实验现象。
验现象：刚投加BwD—01溶液时废水中立即出现混凝现象，待静置4h，时后，废水的黄色已明显去除，分层现象明显，烧杯底部出现乳白色絮状沉淀。其中编号为10一15号的烧杯絮凝现象更加明显，脱色效果较好，本实验取上清液测定其色度、浊度。
絮凝剂BWD—01最佳投药量的测定的实验结果：整理实验过程1的数据，其结果见图1。

由图1可知，BWD—01溶液投人量在0.4—1.5ml时，色度降解曲线呈下降趋势，色度的变化范围在38倍一11倍之间。投加量大于1.5ml后，色度降解曲线趋于平缓，色度变化范围在10倍左右。由此说明，BWD一01溶液的最佳投药量必须大于1.5ml。

由图2可知，BWD一01溶液对浊度的影响曲线呈偏正态分布现象，在投加量在0—0.8ml时，浊度呈上升趋势，在0.8—1.8ml时，浊度呈下降趋势，在0.8ml投加量时，浊度最大，为125.5。在BWD一01溶液投加量大于1.8ml时，浊度变化趋于平缓，浊度范围在12.4—3.5之间。综上所述，BWD—01的最佳投药量为1.8ml，根据计算即为360ppm。
3.4.2絮凝剂硫酸铝最佳投药量的测定
实验过程1：将装有50ml造纸废水烧杯分别统一编号为1—20，将配制好的硫酸铝溶液依次加入上述对应编号的烧杯中，加入量分别为0.6ml，0.7ml，0.8ml，0.9ml，1.0ml，1.1ml，1.2ml，13ml，1.4ml，1.5ml，1.6ml，1.7ml，1.8ml，1.9ml，2.0ml，2.1ml，2.2ml，2.3ml，2.4ml，2.5ml用玻璃棒先快速搅拌30s，再慢速搅拌1min。静置4h，待观察实验现象。实验现象：刚投加硫酸铝溶液时废水中立即出现混凝现象，待静置4h后，废水的黄色已明显去除，分层现象明显，烧杯底部出现乳白色絮状沉淀。此间随着硫酸铝的投药量的增加，絮凝效果越明显，脱色效果越好。本实验取上清液测定其色度、浊度。絮凝剂硫酸铝最佳投药量的测定的实验结果：通过对20个小烧杯组成的系列色度的测定可以明显观察并整理实验过程的数据，其结果见图3、图4：

由图3可知，硫酸铝溶液投药量与色度总体呈下降的趋势。在0—1.7ml时，色度随着硫酸铝溶液的投药量增大其色度降低，且变化明显，色度变化范围为38倍一10之间当投药量大于1.7ml后，色度降解曲线趋于平稳，色度变化范围在9.5倍左右。由此可知，硫酸铝的最佳投药量必定大于1.7ml。
由图4可知，硫酸铝溶液对浊度的影响曲线也呈偏正态分布现象，在投加量在0—0.8ml时，浊度呈上升趋势，在0.8—2.5ml时，浊度呈下降趋势，在0.8ml投加量时，浊度最大为102.8。在硫酸铝溶液投加量大于1.9ml时，浊度变化趋于平缓，浊度范围在7.2-2.4之间。综上所述，硫酸铝的最佳投药量选择为2.0ml，根据计算即为800ppm。
3.4.5最佳絮凝剂的选择
根据对两种絮凝剂处理造纸企业废水的效果来看，并对最佳投药量、色度去除率和处理每吨废水所需费用进行比较，如表1：
表1絮凝剂BwD一01和硫酸铝的性价比较

对比结果：根据以上可以明显看出：处理每一吨造纸废水，若用BWD—01絮凝剂，所需价格为4.32元，色度去除率为74.2%；若用硫酸铝作为絮凝剂，所需0.72元，并且色度去除率为76.3%。无论是从价格考虑，还是从色度去除率考虑，硫酸铝的性价都高于絮凝剂BWD一01。由此我们应选硫酸铝作为对造纸废水脱色的最佳絮凝剂。
4.结论与讨论
4.1硫酸铝是处理造纸废水的最佳絮凝剂
根据表1可以得知选择硫酸铝处理造纸废水，硫酸铝絮凝剂不但能有效去除废水中的有色物质，脱色效果明显，而且价格便宜，来源广泛。
4.2硫酸铝对造纸废水脱色效果明显，色度去除率达到763%
根据计算，硫酸铝的色度去除率(%)=(38—9)/38=76.3%。在试验过程中明显观察，处理后的废水颜色由棕色变成无色。脱色效果明显，脱色后的色度最低为9，远远低于GB3544—2008中要求的50。
4.3在该实验中测得的絮凝剂硫酸铝的最佳投加量为800ppm
虽然现在市场上出现了很多的高效絮凝剂，但是不一定所有的高效絮凝剂就一定能有效进行脱色处理。由于废水的不同，它所含有的物质也不一样，这直接影响絮凝剂的处理效果。因此，选择合适的絮凝剂才是脱色处理中最重要的环节。