皮革废水处理絮凝沉降工艺改进应用

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摘要：以絮凝沉淀法处理皮革废水为研究对象，研究了聚丙烯酰胺（PAM）用量，聚氯化铝（PAFC）用量和pH值的影响。废水中化学需氧量的去除率。结果表明，废水的pH值是影响絮凝沉淀的关键因素。将废水的pH值调整为7.0后，可以去除54％的COD（0.4mg•L-1PAM和1g•L-1PAFC）。还研究了活性炭和硅藻土紧急处理对污泥膨胀的影响。当添加量为1g•L-1时，活性炭可在1小时内迅速将沉淀率降低20％。其速度较慢，但其长期沉降效果优于活性炭（后者在8h时可使沉降率降低64％），表明在添加两种物质时它应该是不同的。以往的研究成果已应用于皮革废水处理厂，提高了废水处理效果，取得了明显的经济效益。

关键词：皮革废水；处理；絮凝沉降；改进应用

1皮革行业在中国经济发展中起着重要作用

皮革的年产值超过100亿元，但也会在皮革加工过程中发生。产生大量废水，排放量高达7,000万吨（a-12）。皮革废水的水质波动很大，具有良好的生物降解性和悬浮物，高盐含量，高pH，复杂成分等。都是严重的污染更难处理的工业废水。近年来，由于皮革废水处理率低，污染率低，放电达不到标准，甚至可能损害人类健康。因此，提高皮革废水处理的达标率是至关重要的。由于pH值对絮凝效果的影响很大，因此本研究中的制革厂在调节罐中调节了絮凝过程，将电镀厂的残留酸添加到控制罐中。控制pH值。（鉴于废水处理系统下游的硝化过程将进一步降低碱度，pH值将进一步降低，低分子量有机化合物将被快速吸附。硅藻土的沉降作用它比活性炭好得多。活性炭硅藻土对沉降效果的影响随曝气时间的变化而变化，这是由于硅藻土和活性炭的吸附机理不同而引起的。大量的硅烷醇基团分布在硅藻土的表面和孔的内表面上，并且H+在水溶液中解离，使得颗粒表面显示出负电。活性污泥中的细菌胶束表面带负电。因此，当首次添加硅藻土时，硅藻土和细菌胶束被均匀地反弹。只有用硅藻土中和的有机颗粒带正电，多孔结构和巨大的比表面积才能有效地发挥其吸附作用，并发生细菌胶束的吸附，聚集和沉淀。必须中和硅藻土表面上的负电荷，因此添加后效果缓慢。混合不同体积的研究系统对硅藻土（本文中为3L和100L系统）的影响也不同。结果，需要另一个时间来获得更好的结算结果。另外，硅藻土表面上的带负电荷的颗粒被水中的带正电荷的颗粒中和后，整个系统的平衡被破坏，稳定性受到损害，内聚和凝聚被破坏。同时，硅藻土比活性炭更稠密并吸收饱和硅。在沉淀过程中，藻类聚集体较重，更容易对浮力以及细菌和胶束之间的作用力作出反应，使泥浆快速沉降。由于活性炭和硅藻土的吸附特性不同，制革厂作为研究对象，调整了好氧池前的二次沉淀池:中污泥膨胀的应急处理程序。粉状活性炭以相同的比例添加到需氧水箱的末端。采用该方法后，数小时内二次沉淀池出水污泥含量明显降低，出水化学需氧量达标，出水后1周内无污泥。泥土膨胀。

2絮凝和沉淀是常规的操作单位

以絮凝沉淀技术控制藻类和皮革废水的处理为例，实验结果非常明显。在絮凝和消除藻类的过程中，不论铜绿微囊藻DS还是野生的铜绿微囊藻，最终pH均为7.0～73絮凝效果最好。当终点的pH值大于73时，絮凝效果明显变差。通过絮凝终点的pH值来确定。在皮革废水的絮凝过程中，藻类液体的pH和絮凝剂的pH不会改变。在改变废水的pH值的情况下，无论PAM或PAFC的量增加，絮凝和沉淀后上清液的COD去除率都不会显着增加；但是，当废水的pH值更改为7.0时，低剂量的PAM和PAFC可以显着加快CODG的去除速度。在污水处理厂实际调节水箱的pH值后，获得了极好的絮凝和沉淀效果。在控制终点的pH值以实现有效絮凝的前提下，可以适当增加絮凝剂中粘土的含量或密度以有效地絮凝。对于实验室培养的铜绿微囊藻，如果在絮凝后无法实现沉淀，则可以增加絮凝剂中的高岭土含量以实现沉淀。对于野生蓝细菌，需要更高密度的cher石来代替聚集的高岭土。活性炭和硅藻土都可以促进皮革废水中活性污泥的沉淀。活性炭工作速度很快，但效果中等。

3絮凝技术

絮凝技术是一项重要的固液分离技术。作为水处理，化学工业，利润和其他行业中的关键分离过程，它具有悠久的历史。特别是在水处理过程中，絮凝技术不仅单独用作澄清剂。该过程还可以与其他过程（例如预处理或高级处理单元）组合。在淡水湖泊和河流富营养化和频繁开花的情况下，许多研究人员还使用絮凝和沉淀技术来管理藻类。

3.1絮凝的分类和絮凝机理

有许多种絮凝剂。通常，它们分为三类：无机絮凝剂，有机絮凝剂和生物絮凝剂。

3.2无机混凝剂

它由低分子量无机絮凝剂和高分子量无机絮凝剂组成。在处理，污水中的活性污泥和地下水排放方面具有悠久的应用历史。金属盐絮凝剂经济且易于使用，但是在将低分子量无机絮凝剂应用于水处理项目时存在一系列问题。例如，应用范围小，数量大，腐蚀大，聚集效率低。在1960年代后期，无机聚合物（PF）絮凝剂的快速发展及其高效，无毒，广泛应用和低成本的趋势，禁止使用低分子量无机絮凝剂。现有絮凝剂的状态和快速发展。无机聚合物絮凝剂根据不同的电荷分为33,360个阳离子，阴离子和化合物。在无机高分子絮凝剂中，PAC（聚氯化铝）是一种较早发展的阳离子絮凝剂，因此技术成熟，市场销量最大。近来，聚硫酸铝和聚铁由于其快速的凝结速度，密集的凝结，快速的沉淀和广泛的应用而引起了广泛的关注。与传统絮凝剂相比，阳离子絮凝剂用量低，适应性广，效率高。聚合硅酸和活化硅酸是相对代表性的阴离子絮凝剂，它们的作用机理已经成熟。这主要是由于絮凝剂中的阴离子基团与颗粒表面之间存在氢键，范德华力效应引起吸附。桥接捕获和停滞的悬浮固体，但未发生电中和。对有机聚合物絮凝剂的深入研究已导致合成有机聚合物絮凝剂的快速发展。通常，水溶性聚合物和合成聚合物的絮凝剂是相对重要的物种，它们的相对分子质量为103-107。这些长链聚合物通常在其中具有几个官能团。人类使用天然高分子絮凝剂的历史可以追溯到数千复合无机聚合物絮凝剂具有许多成分，但铁盐，铝盐和硅酸盐仍然占主导地位。絮凝后，形成可以很好聚集的高度聚合的羟基化无机聚合物形式。聚铝，聚铁，多活性硅胶，聚硅酸铝硫酸盐，聚合物硅酸盐等是比较好的复合无机聚合物絮凝剂，在实际应用中具有优异的絮凝效果。

3.3无机混凝剂的作用机理

将无机絮凝剂添加到水中后，会发生非常复杂的絮凝过程。在系统，化学和动力学中，悬浮物会影响该过程。它还会影响凝血结果。絮凝剂以多种方式影响颗粒在水中的稳定性。①压缩双电层的厚度并提供抗衡离子以降低电势。②絮凝剂的各种可溶性离子与颗粒表面具有特征性的化学相互作用，因此颗粒的表面电荷被中和。③水解的金属盐产生沉淀，其功能是扫网以捕获沉淀中的颗粒。

3.4有机聚合物混凝剂

主要有两种类型：合成高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂。有机高分子絮凝剂的浓度低于无机絮凝剂的浓度，pH值低，对环境的影响小，污泥小，处理效果更好。

3.5合成高分子混凝剂

官能团溶于水后具有明显的电解性能。通常，相对分子量越高，分子链越长，聚集效果越好。由于不同的合成高分子絮凝剂在水解后的官能团也会产生不同的电荷，因此高分子絮凝剂分为阳离子，阴离子和非离子。通常，胶体颗粒和悬浮液大多带负电，因此有机高分子絮凝剂的阳离子合成已成为研究热点。阳离子絮凝剂主要包括季胺盐，多胺盐，聚丙烯酰胺及其衍生物。首先，最重要的产品是广泛用于聚合絮凝剂合成的聚丙烯酰胺（AM）。

3.6天然聚合物混凝剂

人类使用天然高分子絮凝剂的历史可以追溯到数千年前。在大规模使用合成聚合物絮凝剂之前，一些天然聚合物絮凝剂已广泛用于水处理，酿造，食品和其他行业。随着1970年代使用基于PAM的合成聚合物絮凝剂，天然聚合物絮凝剂的市场份额近年来逐渐下降。由于对社会发展和环境保护的严格要求，合成高分子絮凝剂的毒性已引起越来越多的关注。天然高分子絮凝剂由于资源丰富，种类繁多，原料价格低廉，无毒产品，易于生物降解等优点，重新获得了絮凝剂的市场份额。近年来，研究人员越来越受到青睐。通常，用作絮凝剂的天然物质必须经过化学修饰，根据原料的不同，它们可以分为淀粉衍生物，纤维素衍生物，蛋白质衍生物，絮凝剂，多糖和改性絮凝剂。壳聚糖多糖试剂，改性植物胶和其他121种壳聚糖衍生物在水处理中具有巨大的潜力和适用性。

3.7有机高分子絮凝剂的作用机理

将高分子量絮凝剂应用于絮凝是一个非常复杂的物理化学过程。目前，通常认为其是吸附桥，即桥机制。本质上，长聚合物链吸附两个或多个胶体或颗粒。与颗粒连接的聚合物絮凝剂的吸附分为两种情况：格罗。带电表面上的扩散层的厚度相对较大，并且超过了聚合物链可以达到的距离。聚合物不能充当桥，并且颗粒被分组或分散。由DLVO理论主导；②填充面的扩散层被压缩。层压的双电层具有很强的排斥作用，但是聚合物链可以在远大于该距离的距离处抵抗排斥并且可以穿过扩散层。由于聚合物絮凝剂的组成和结构不同，存在一些差异。

参考文献：

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作者：张少谦 单位：河南工业大学化学化工学院