新型聚硅酸絮凝剂,采用聚合硅酸、金属离子等多种组分间通过缩聚、配位键合等作用形成的均匀的聚合物。该类絮凝剂能提供大量的多羟基络合离子,能够强烈吸附污物胶体微粒,通过粘附、架桥、交联作用,从而促进胶体凝聚,还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面电荷,降低电位,使胶体离子由原来的相斥变成了相吸,促使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀。再从无机高分子体系中引入有机高分子,可有效克服无机絮凝剂分子链较短的不足,通过颗粒之间的架桥形成大的絮凝体,并通过卷扫去除微小颗粒,达到絮体粘结聚集性好,吸附架桥能力强,絮体大且密实,沉降速度快,脱色性能好的处理效果。
本次试验采用新型聚硅酸类絮凝剂对多种工业废水进行测试,以浊度和COD为考察指标。在实验基础上,归纳絮凝工序设计参数,为新型聚硅酸类絮凝剂在工业废水中应用提供有效技术支撑。
1、实验部分
1.1 实验仪器和试剂
本次实验采用zhonggesuanjia法测定CODCr,实验仪器和试剂详见表1。
1.2 实验流程
(1)分别量取需处理的废水水样,倒入的烧杯中。共计5种水样,分别为:乙二醇化工行业、焦化行业、制药行业、食品加工、造纸行业的废水站处理尾水。
(2)在搅拌(200r/min)的条件下,分别加入一定量的聚硅酸絮凝剂,搅拌反应10min。
(3)搅拌完成时,用碱调节水样pH在6.0~7.0左右(若pH值高于6则不需要加碱),并加入阴离子PAM(配制浓度1‰,分子量1000万以上),慢搅(30r/min)1min,待出现较大的絮聚体后,停止搅拌,静置沉淀。
(4)静置沉淀30分钟后,取上清液并测定其COD。
1.3 实验操作
(1)原水水样COD值的测定:取2mL原水水样加入1mL0.009mol/Lzhonggesuanjia试剂和2mL10g/L硫酸-硫酸银试剂,混合均匀,作为待测试剂,以150mol/L的邻苯二甲酸氢钾作为标准使用液,配制标准系列。
(2)如待测水样中氯离子浓度偏高,需加入硫酸汞消除干扰。
(3)稀释高效混凝剂标准液,稀释比例1∶100。
(4)用100mL锥形瓶各取100mL水样,分别加入1.0mL,2.0mL,4.0mL,8.0mL,10.0mL于水样中,后测得COD值。
2实验结果
针对乙二醇化工行业、焦化行业、制药行业、食品加工、造纸行业的废水站处理尾水进行了加药量与COD去除的关系测试。
根据上述实验测试结果可见:新型聚硅酸类絮凝剂对上述行业工业废水尾水具有良好的COD降解能力,絮体大且密实,沉降速度快,脱色性能好,设计投加量建议在5mg/mg~10mg/mgCOD。如工业尾水COD高于500mg/L,如制药废水,直接加药去除,药剂加药量大,运行成本高。可考虑先采用生化方式进行去除大部分COD后,再采用新型聚硅酸药剂强化出水COD指标,更为经济合理。
3、结语
(1)新型聚硅酸类絮凝剂具有絮体粘结聚集性好,吸附架桥能力强,絮体大且密实,沉降速度快,脱色性能好的处理效果,适宜在工业废水尾水深度处理中作为脱碳、脱色剂使用。
(2)根据多种工业废水尾水试验测试,如以降解COD为主要目标,建议絮凝工序加药量宜按5~10mg/mgCOD进行设计。