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混凝-气浮工艺在化工废水处理中的应用原平废水

更新日期：2022-04-23 12:54

铭盛环境——工业污水，工业废水处理专家，提供污水处理解决方案

　　新型煤化工面临用水量大、污水排放量大的严峻问题，能够说，新型煤化工可能会形成水资源匮乏及严重的环境污染。而且，煤化工废水具有色度大、COD值高、成分复杂、有毒有害等特性。因而，关于煤化工工业废水处理实施实验研讨，进而经过经济有效的处置工艺降低其废水排放量的意义严重。

　　1、废水来源及水质

　　实验原水取自某钢铁公司调理池出水，其水质情况如表1所示。

　　2、实验试剂及仪器

　　2.1 实验试剂

　　聚合氯化铝(PAC)，聚合硫酸铁(PFS)，阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，阴离子聚丙烯酰胺(APAM)，聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)，试亚铁灵指示剂，四氯化碳、氯化钠、重铬酸钾、浓硫酸、硫酸银、溴化钾、碘酸钾、硫酸汞，剖析纯。

　　2.2 实验仪器

　　pHS-3C数字式pH计，FA1204B精细电子天平，HJ-6型六联搅拌机，MAI-50-红外测油仪，F202电热恒温枯燥箱。

　　3、工艺流程及剖析项目

　　本实验采用25L的水桶充任隔油池，首先，煤化工含油废水在桶中静置4h，取水样测定含油量，其次，应用虹吸作用将污水实施投加药之后吸入到絮凝池中，第三，开启搅拌机搅拌0.5h，并经过进水泵、调理阀及释放器作用，使紧缩空气与回流水构成的溶气水进入到气浮池，最后，除渣，并运转一段时间后取适量待测水样。隔油-混凝-浮工艺流程如图1所示。

　　本实验主要剖析项目有COD、总酚、pH值及含油量，其中，COD的测定采用红外分光光度法，总酚的测定采用溴化滴定法，pH值采用pH计测定，含油量采用重铬酸钾法测定。

　　4、混凝沉淀法处置煤化工废水

　　4.1 混凝沉淀烧杯实验混凝沉淀烧杯实验主要调查的是药剂品种、投加量等对除油脱酚效果的影响。详细实验条件及步骤为：首先，加无机絮凝剂，快速(450r/min)搅拌1min，其次，加有机高分子絮凝剂，慢速(100r/min)搅拌5min，第三，静置30min，最后，取距液面2cm处清液，测定剖析项目。

　　4.2 混凝沉淀法处置煤化工废水实验结果及讨论

　　4.2.1 无机絮凝剂影响

　　本实验无机絮凝剂包括聚合氯化铝、聚合氯化铁、硫酸铝和破乳剂F-01。

　　不同无机絮凝剂品种和投加量处置煤化工废水实验结果显现：

　　1)在一定投加量范围内，废水污染物去除率随投加量增加而显著加强，之后，随着无机絮凝剂投加量的继续增加，废水污染物去除率反而呈现降落的趋向。此现象呈现的缘由可能是，絮凝剂的过量投加造成阳离子大量引入，呈现抑止和障碍作用，从而使体系脱稳，去除率降落。

　　2)4种无机絮凝剂中，聚合氯化铝(PAC)对煤化工废水的除油、脱酚效果最好，硫酸铝[Al2(SO4)3]最差，聚合氯化铝(PAC)的最佳投加量为200mg/L，去除率在40%左右。因而，本实验选用PAC。

　　4.2.2 阳离子度影响

　　阳离子度的上下会影响絮凝效果，进而影响废水污染物去除率。

　　本实验结果显现：

　　1)在一定阳离子度范围内，废水污染物去除率随阳离子度增加而疾速加强，之后，随着阳离子度的继续增加，废水污染物去除率在坚持一定程度后呈现显著降落趋向。缘由可能是，阳离子大量引入会造成聚合反响不完整，聚合产物特性黏度低，且会抑止电中和作用，进而影响煤化工废水污染物去除率。

　　2)阳离子度在15%~45%时，去除效果较好，且当阳离子度为15.8%时，去除效果到达最佳，可达60%左右。因而，本实验选择阳离子度为15.8%。

　　4.2.3 特性黏度影响

　　特性黏度会影响絮凝剂的吸附架桥性能，进而影响絮凝性能。

　　实验结果显现：

　　1)实验初期，污染物的去除率均随特性黏度的增大而增大，到一定范围后趋于稳定。这是由于，随着特性黏度增大，架桥作用越强，越容易构成絮体，絮凝效果越好。

　　2)特性黏度在400mL/g~550mL/g时，絮凝剂效果较好，且为443mL/g时，去除率到达最大，为60%左右。因而，本实验选择特性黏度为450mL/g。

　　4.2.4 pH值影响

　　为了调查pH值对混凝沉淀除油脱酚的效果影响，调理pH值为2~12，并实施实验。

　　实验结果显现：

　　1)随着pH值的增加，污染物去除率表现出先增加后减小的趋向，而且低pH值对去除率的影响要大于高pH值。缘由可能是，在弱碱环境中，能坚持混凝剂的水解反响充沛实施，混凝效果较好，而较低的溶液pH值不利于阳离子水解，进而不能有效吸附水中污染物。

　　2)在pH值为8左右时，去除效果最佳，可达60%左右。由于实验原水pH值为7.5~8.5，出于经济性思索，不对原水pH值实施调整。

　　4.3 混凝-气浮法处置煤化工废水实验结果及讨论

　　混凝沉淀法处置煤化工废水污染物最高去除率仍不到70%，而混凝-气浮处置煤化工废水能够进一步提升废水污染物的去除率，因而，混凝后需实施后续的气浮处置。本实验主要调查四大要素对气浮除油效果的影响。详细气浮时间、投药量、溶气压力、原水初始含油浓度变化4种要素参数值如表2所示，实验结果如图2所示。

　　4.3.1 气浮时间影响

　　由图2实验结果可知，气浮时间在0min~10min时，随着气浮时间的增加，煤化工废水的除油率疾速增加，当气浮时间为9min时，除油率根本到达最大，为92.5%，然后随着气浮时间的不时增加，除油率不但没有增大，反而有小幅度减小。可能是由于，气浮时间过长，会造成构成的絮粒越来越大而下沉，因而，肯定最佳气浮时间为9min。

　　4.3.2 投药量影响

　　由图2实验结果可知，与气浮时间影响相似，当投药量在0mg/L~8mg/L时，随着投药量的增加，煤化工废水的除油率随之增加，当投药量为8mg/L时，除油率到达最大，为93%，然后随着投药量的不时增加，除油率反而有小幅度减小，可能是大的投药量影响了气浮反响所致，因而，肯定P(AMGDMDGMMA)最佳投药量为8mg/L。

　　4.3.3 溶气压力影响

　　由图2可知，溶气压力在0MPa~0.4MPa时，随着溶气压力的增大，气浮的除油率也在不时增大，可能是由于溶气压力越大，溶解的气体量越大，气浮效率也就越高。但当溶气压力在0.4MPa~0.5MPa时，气浮的除油率趋于稳定，不再增大，为93%左右。随后，随着溶气压力的继续增大，除油率不但没有增大，反而有小幅度减小，这可能是由于压力超越0.5MPa后，压力的增大并不能使气泡粒径继续减小，还会呈现气泡数量过多而使气浮效果变差。因而，最好将溶气压力控制在0.4MPa~0.6MPa。

　　4.3.4 原水初始含油浓度的影响

　　由图2可知，与其他影响要素不同，煤化工废水除油率随着原水初始含油质量浓度的增大而增加，只是原水初始含油质量浓度在100mg/L~400mg/L时除油率增加更快，超越400mg/L时，随着浓度的继续增加，除油率升高较慢。本实验废水含油量为150mg/L~200mg/L，除油率为75%~80%。

　　5、结论

　　综上所述，关于煤化工含油废水，混凝-气浮处置比单纯混凝沉淀处置效果更好，混凝-气浮处置的最佳参数选择为：气浮时间为9min，P(AM-DMD-MMA)投药量为8mg/L，溶气压力控制在0.4MPa~0.6MPa，应用混凝-气浮处置煤化工废水实践原水，除油率为75%~80%，比单纯混凝沉淀处置的55%~60%要高出20%，因而值得在煤化工工业推行应用。

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