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本实验选择混凝的方式预处理进水水样,以期水样的浊度降至NTU以下,减少浊度对后期树脂吸附深度处理焦化废水的影响。实验仪器:DFZ型集热式恒温加热磁力搅拌器河南省予华仪器有限公司);FAB电子天平上海精科天美科学仪器有限公司);哈希C浊度仪美国哈希);哈希快速测定仪美国哈希);FTIR型天津港东科技发展股份有限公司)。实验用水:废水取自四川某钢铁企业焦化厂废水处理站,是生化处理后的出水经无阀滤池过滤后的出水,其中氨氮和总氰指标已满足排放标准,经直接测定,实验用水的pH为CODCr为mg/L色度为倍,浊度NTU。

焦化废水化学性质主要由其中的有机基团所表达,傅立叶转换红外FTIR)光谱图可用于表征特征分子基团及其结构信息,焦化废水红外光谱见图,分别在cmcmcmcm处焦化废水出现了明显的振动吸收峰,cm可能是COOH醇和苯酚中OH的伸缩振动吸收峰,cm可能芳香C=C骨架振动酰胺Ⅰ带C=O振动及醌C=O振动吸收峰,cm可能是芳香族NO对称吸收峰[],说明焦化废水中存在有不饱和结构双键和芳香族化合物,也表明焦化废水主要组分为不饱和结构双键化合物和芳香类化合物。 取若干烧杯,置入焦化废水生化出水,分别加入聚合氯化铝硫酸亚铁硫酸铝PAM进行混凝试验,混凝剂聚合氯化铝硫酸亚铁硫酸铝投加量均为mg/L,PAM投加量为mg/L,浊度去除效果见图。在废水的处理中,混凝剂的选择直接影响废水处理效果,由图中可知,聚合氯化铝的浊度去除效果优于其它几种絮凝剂,这是因为无机高分子絮凝剂聚合氯化铝水解后可形成大的矾花,具有强的卷扫网捕能力,而硫酸铝硫酸亚铁等絮凝后形成的絮体沉淀较为细小,容易飘散,故浊度的去除效果不如聚合氯化铝明显[,]。

在工业水处理中,PAM主要用做助凝剂,通过电中和架桥网捕等作用,可快速与微粒吸附在一起。综合考虑到不同药品的实验效果,选择混凝作为前端预处理方式,聚合氯化铝作为混凝剂,PAM作为实验助凝剂。时间对絮凝物的沉降影响较大,沉降时间会直接影响浊度的预处理效果,实验分别研究了不同的沉降时间和)对预处理效果的影响。以浊度去除率为指标,取若干烧杯,置入焦化废水生化出水,在℃实验条件下,添加聚合氯化铝mg/L,PAM投加量为mg/L,搅拌min,静置一段时间后,取上清液测其浊度,计算浊度去除率,混凝效果见图。 从图中可知,随着时间的增加,浊度去除效果明显增加,说明本实验沉降时间的增加有利于絮凝物的形成以及沉淀彻底,但是当沉降时间大于后,进一步增加沉降时间效果变化不明显,因此实验中选用min为最佳沉降时间。取若干烧杯,置入焦化废水生化出水,在℃实验条件下,分别添加聚合氯化铝mg/Lmg/Lmg/Lmg/L,PAM投加量为mg/L,搅拌,静置后,取上清液测其浊度,计算浊度去除率,混凝效果见图所示。

由图可知,随着聚合氯化铝投加量的增加,其浊度去除率也相应的增大,混凝效果越来越好,当聚合氯化铝的投加量增加到mg/L时,其浊度去除率接近最大,继续增大聚合氯化铝的投加量,浊度的去除率变化不大。主要原因是随着聚合氯化铝添加量增加,废水中带正电荷的Al浓度增加,与废水中大量的阴离子发生电中和,并压缩扩散层厚度,降低胶体颗粒表面动电位使胶体脱稳而絮凝沉降,而当聚合氯化铝用量过大时,过多的聚合氯化铝包围在废水微粒周围,微粒之间接触机会变小,不易凝聚,处理效率不再随投加量的增加而增大[]。