废水处理絮凝工艺参数优化研究

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摘要：制革厂的原始废水为淡蓝色，性质为碱性，化学需氧量（COD）为4000mg/l，浊度为700NTU，经稀释后加入有机混凝剂，芦荟，辣木和仙人掌。研究发现，在相同的条件下，凝结的辣木油在6pH下的剂量为15mg/L时，主要理化参数的还原效率最佳，其次是芦荟和仙人掌。研究表明，未经处理的制革厂废水可以用环境确认的天然混凝剂进行处理。

关键词：芦荟；仙人掌；絮凝；制革废水

引言

凝结和絮凝通常在最初阶段是沉淀，过滤和消毒，随后是氯化作用。在最终分发给消费者之前，这种方法已在世界范围内用于水处理。在典型的水处理过程中使用各种类型的凝结剂，以使水适合消费者使用。这些可分为无机凝结剂，合成聚合物和生物凝结剂。现有问题的一部分是，发展中国家许多污水处理厂的操作程序均基于任意指导原则，特别是在化学药品剂量方面。困扰发展中国家的另一个问题是熟练工人的短缺和实验室设施不足以监测运行该工厂所需的工艺参数。作者的目的是通过提供一种可行的替代方法来解决该问题，该方法是使用有机混凝剂来替代无机盐现行的废水处理方法，该混凝剂不仅成本低廉，而且非熟练工人也易于使用。源自蔬菜和种子的天然混凝剂在大规模使用化学盐之前已用于水处理，但由于其对有效性和作用机理的科学了解，它们无法取代化学盐的使用。不足。到目前为止，由于在商业上使用生物凝结剂的方法缺乏明确性，因此尚未使用生物凝结剂。在现代化过程中，它们已逐渐让位于无机盐，仅在某些发展中国家的某些地区得以幸存。然而，在大多数国家，人们重新认识到天然凝结剂在水处理中的活性。在正常的水pH值（5–9）范围内，颗粒几乎总是带有负表面电荷，因此，它们是胶体稳定的并且抗聚集。然后需要凝聚剂来使颗粒不稳定，这是通过吸附反离子以中和颗粒上的电荷来完成的。众所周知，生物絮凝剂可以发挥这些作用，因为它们具有特殊的生物大分子结构，并带有大量可以与污染物相互作用的官能团。本文讨论的混凝剂是用于保护环境和净化目的的有前途的生物絮凝剂。

1实验方法

为了进行初步研究以确定混凝剂的效率，我们使用了30gm的粘土，该粘土取自附近的一个苗圃，并与700ml的水混合，并在250（RPM）下快速混合15min，从而制备了合成废水。然后使悬浮液沉降16小时，并将上清液转移到广口瓶测试装置中以进行实验。由此制备了合成水。使用合成水的初步研究中，我们注意到，如果不使用高剂量的天然混凝剂，就无法处理高度混浊的水（>800NTU），这必然会增加水的生物和化学负荷。浓度增加（过量）会降低浊度去除率。一些研究显示，与用于水处理的常用化学混凝剂的浓度相比，用于实验的混凝剂的剂量相对要高得多，由于上述原因，使用这些较高的剂量可能在经济上和化学上都不可行以上。由于制革厂的水的NTU很高（>900），因此在进行实验时通过天然凝结剂直接处理水是不可行的。因此，出于实验目的，将制革厂废水以1:10的比例稀释。使用pH，剂量，COD和浊度这4个参数研究凝血活性，并研究了剂量和pH的变化对浊度和COD的影响。首先确定每种凝结剂的最佳剂量，然后将该剂量进一步用于寻找最佳pH。研究了所有样品的浊度和COD，并记录了所有凝结剂的效率。

2结果与讨论

毛油杨（阳离子凝结剂）中存在的氨基酸被离子化并生成羧酸盐和H+离子在介质中吸引胶体粒子，这些离子被中和并沉降为絮凝物。由于这会在电离后产生羧酸根离子，因此可以观察到水变得更碱性。吸附和中和是主要机理。据推测，仙人掌的主要凝结机理是吸附和桥接，其中引起浑浊的颗粒彼此不直接接触，而是与仙人掌的聚合物状材料结合。极有可能通过氢键或偶极相互作用发生吸附。来自仙人掌垫内的天然电解质，特别是二价阳离子（已知对与阴离子聚合物的凝结很重要），很可能促进吸附。芦荟的凝结活性归因于半乳糖醛酸离子在培养基中的电离，产生的H+离子有助于中和颗粒的电荷，从而引起混浊

3结论

从本研究中得出以下结论：在用于该研究的生物材料中，油茶种子对给定废水样品的浊度和COD去除率最高。优化剂量和pH值以获得尽可能高的浊度去除率。油茶的最佳剂量为15mg/l，最佳pH为6。仙人掌的最佳剂量和pH分别为40mg/l和7。同样，芦荟在5%的浓度下具有最佳剂量，最佳pH值为5。

作者：孙凯 单位：长治市潞城区环保局