改性脫硫灰去除印染廢水中有機物
我國印染廢水排放量大,且印染廢水中包含較多有機污染物。為減少對環(huán)境的影響,廠(chǎng)家在排放印染廢水前,有必要對其進(jìn)行處理,而處理其中的有機物是一大重點(diǎn)。粉煤灰與脫硫灰由于其能夠通過(guò)吸附,接觸絮凝,沉淀去除廢水中的顆粒物而被作為混凝劑應用于工業(yè)廢水處理。因此,在去除印染廢水中的有機污染物方面,脫硫灰也有一定潛力。進(jìn)行酸化活性改性后,改性脫硫灰能夠作為混凝劑去除印染廢水中的有機污染物,其作用機理可以分為物理吸附和化學(xué)吸附兩個(gè)方面:
改性脫硫灰的粒徑范圍(0.5~300μm)較小,比表面積(可達2700~3500cm2/g)較大,物理吸附性能較強,從而能通過(guò)物理吸附機理吸附水體中的有機物。
改性脫硫灰分子結構中存在大量的Al、Si等活性點(diǎn),能與吸附質(zhì)通過(guò)化學(xué)鏈或離子鍵發(fā)生結合而產(chǎn)生化學(xué)吸附,進(jìn)而實(shí)現有機物的部分脫除。
為探究硫酸改性脫硫灰去除印染廢水中有機物的能力,本研究以電廠(chǎng)脫硫灰為原料,使用硫酸對其進(jìn)行改性處理,并使用不同劑量的改性脫硫灰對同一來(lái)源的印染廢水進(jìn)行處理。最后,本研究通過(guò)測定每個(gè)廢水試樣被處理前后的重鉻酸鹽指數(CODCr),分析改性脫硫灰對印染廢水中有機物的去除能力。
1、試驗材料,方法,設備
1.1 試驗材料
1.1.1 試驗用脫硫灰/改性脫硫灰
使用取自電廠(chǎng)的脫硫灰,其化學(xué)組成見(jiàn)表1。
脫硫灰改性用試劑為硫酸,1mol/L。本研究分別將100g粒狀脫硫灰磨細至200目后加入到500mL酸溶液中,然后在室溫下以200r/min的轉速攪拌30min,將過(guò)濾后的改性脫硫灰烘干作為水處理藥劑。
1.1.2 試驗用印染廢水參數
試驗用水樣取自某傘面綢印染公司廠(chǎng)區車(chē)間廢水排放口處的原水,該廢水外觀(guān)是以紅棕色直接染料為主,含有少量酸性染料和陽(yáng)離子染料的混合廢水,pH值7.2,水質(zhì)呈淺灰色、微紅,水質(zhì)參數如表2所示。
1.2 試驗方法
先在7只1000mL燒杯中分別加入800mL同批印染廢水,再向燒杯中分別加入不同量的改性后的脫硫灰粉末。
在DJB-621定時(shí)變速六聯(lián)攪拌機中以300r/min的速度快速攪拌、混合、反應3min后,自動(dòng)切換到60r/min慢速攪拌反應10min,使其反應完全,停止攪拌后拔出攪拌漿,水樣靜置沉淀30min,取上清液進(jìn)行pH值、CODCr的測定,以比較藥劑的凈水效果。
1.3 試驗儀器及測定方法
DBJ-621型六聯(lián)定時(shí)變速攪拌機。該機由同軸轉動(dòng)的六只攪拌漿組成,并具有兩套可事先預設時(shí)間和轉速的設施,可在設定的時(shí)間內自動(dòng)變速和停止運行,能保證所有樣品在相同的水力攪拌強度和時(shí)間內進(jìn)行。
分析天平:TG328-B
CODCr測定:重鉻酸鉀容量法
pH值測定:精密試紙測定
2、印染廢水處理試驗結果
2.1 試驗結果
單獨投加硫酸改性脫硫灰后,將混凝劑與印染廢水進(jìn)行混合、反應及沉淀處理。7個(gè)試樣的試驗結果如表3和圖1所示。
2.2 試驗結果分析
在試驗中當投加改性脫硫灰作為混凝劑時(shí),快速攪拌反應開(kāi)始前3min沒(méi)有絮狀沉淀物形成,水質(zhì)呈原色,即灰色(稍帶紅色),當慢攪拌至第5min時(shí),水中發(fā)現有少量細小灰狀的固體顆粒物沉淀(礬花)產(chǎn)生,其顏色在印染廢水處理過(guò)程中隨廢水顏色而改變,靜置沉淀后的水質(zhì)呈淺灰色,不帶紅色。以上現象表明,硫酸改性脫硫灰對廢水染料中的有機物有一定的吸附能力。
從測試數據及曲線(xiàn)看,隨著(zhù)投加量的增加,該改性脫硫灰對印染廢水中CODCr的去除率會(huì )以一定趨勢提高,當投加量達到20g/L時(shí),CODCr的去除率為30%,若繼續增大藥劑量,處理效果沒(méi)有明顯的提高。
3、結論
本研究使用硫酸對脫硫灰進(jìn)行改性處理,并以重鉻酸鹽指數(CODCr)為指標,通過(guò)試驗驗證了改性脫硫灰對于印染廢水中有機物的去除效果。試驗結果表明,硫酸改性后的脫硫灰對印染廢水中的有機物有一定的去除效果。在改性脫硫灰投加量達到20g/L時(shí),處理后廢水的CODCr可降低30%,繼續投加時(shí),有機物去除率沒(méi)有明顯提升。因此,本研究使用的改性脫硫灰可被應用于印染廢水的處理工作,最佳投加量為20g/L。此項研究對于脫硫灰用于印染廢水處理具有基礎工程應用意義。(來(lái)源:煤科集團杭州環(huán)保研究院有限公司)
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