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納米Fe3O4強化PAC混凝沉淀處理印染廢水 孝感廢水處理公司

文章出處:未知發表時間:2022-02-10 13:50:43


圖片5 

  印染廢水存在有機污染物含量高、成分復雜、污水色度嚴重超標等問題。目前,針對印染廢水的處置辦法主要有生化處置、膜處置、電化學、高級氧化等,而隨著技術改造與行業開展,用于印染行業的各種染料的成分變得愈加復雜,相應地,生產過程中所產生印染廢水的處置難度急劇增加,常規處置難以使其達標排放,且存在運轉本錢高、管理難度大等問題。

 

  納米Fe3O4是一種功用性資料,有著比外表積大、吸附性能強等諸多優點。經過對印染廢水的研討,討論納米Fe3O4磁性顆粒對其處置效果的影響水平,從而為印染廢水的工業化處置提供一定的實驗及理論根底。

 

  1、實驗局部

 

  1.1 實驗用水

 

  實驗用水取自河南省某風險廢物處置中心物化污水車間印染廢水原料池,其主要水質指標為:pH值為7.8,COD4216.18mg/L,色度為813。

 

  1.2 主要試劑及儀器

 

  設備:UJ33a型直流電位差計、JB90-S電動攪拌機、PHS-3EpH計、YZF-6210型臺式真空枯燥箱、FA2004電子天平、KL05R離心機等。

 

  試劑:FeCl3·6H2O、硫酸亞鐵銨、氨水、聚合氯化鋁(PAC)、氫氧化鈉、硫酸等,各化學試劑均為市售剖析純。

 

  1.3 實驗辦法

 

  1.3.1 納米Fe3O4的制備

 

  應用FeCl3·6H2O、硫酸亞鐵銨分別配置c(Fe3+)1.0mol/L0.5mol/L的溶液,取一定量濃度為0.5mol/LFe2+溶液置于燒杯中,逐滴滴入濃度為1.0mol/LFe3+溶液,以飽和甘汞作為參比電極,鉑電極作為指示電極,設定體系原電池電動勢為0.4475V(若有變化補充Fe2+Fe3+溶液),將此混合溶液遲緩參加猛烈攪拌的濃度為3.0mol/L的氨水溶液中,充沛反響后離心沉降并應用蒸餾水清洗數次,將所得黑色沉淀于120℃下真空枯燥,即得納米Fe3O4。

 

  1.3.2 復合混凝劑制備

 

  依據前期實驗,稱取一定量的納米Fe3O4磁性顆粒,置于250mL的錐形瓶中,向其中參加50mL蒸餾水,應用電動攪拌機充沛攪拌,直至其在水中散布平均,隨后向其中參加一定量的PAC,繼續攪拌直至混合平均,所得溶液即為摻雜有納米Fe3O4磁性顆粒的復合混凝劑。

 

  1.3.3 混凝沉淀實驗

 

  量取50mL印染廢水于燒杯中,調理廢水的初始pH值,隨后向其中參加一定量的復合混凝劑,設定攪拌速率為300r/min,設定不同反響時間,反響完畢后過濾,取上層清液實施各項水質指標檢測。

 

  1.4 剖析辦法

 

  pH值應用PHS-3EpH計測定,色度檢測采用稀釋倍數法(GB/T11903)實施測定,COD的檢測按HJ828的相關規則實施。

 

  2、結果及剖析

 

  2.1 單一PAC對印染廢水的處置效果

 

  量取50mL印染廢水于燒杯中,調理廢水的初始pH值為6.5,向其中參加不同質量的PAC,反響過程中充沛攪拌,充沛反響后過濾,取上層清液實施各項水質指標檢測,檢測結果如表1所示。

 

圖片14 

  從表1能夠看出,在印染廢水中投加PAC,隨著投加量的增大,廢水COD及色度的去除率不時增大,當PAC投加量為2.5g/L時,對應COD及色度的去除率分別為33.15%66.49%。從綜合處置效果能夠看出,當PAC投加量>2.5g/L時,廢水的COD去除率增幅變小。

 

  2.2 復合混凝劑中納米Fe3O4的投加量對處置效果的影響

 

  設定PAC的質量濃度為2.5g/L,參加不同量的納米Fe3O4,按照1.3.2的實驗辦法實施復合混凝劑制備,隨后應用1.3.3的實驗辦法實施混凝沉淀實驗,其結果如表2所示。

 

圖片15 

  從表2能夠看出,隨著納米Fe3O4投加量的不時增大,廢水COD及色度的去除率不時增大,當納米Fe3O4的投加量為2.0g/L時,廢水COD及色度的去除率分別為53.56%90.23%,構成該現象的緣由可能為:PAC的參加可以在反響體系內水解為多種具有強吸附和電中和才能的正電多核羥基絡合物,從而與印染廢水中呈負電的膠體懸浮物發作反響,使其發作脫穩、凝聚及沉淀而被去除。另外,由于納米Fe3O4有著較大的比外表積與強吸附才能,在與PAC共同處置印染廢水的過程中,可以以礬花中心的方式存在,產生異相成核的作用,從而強化絮凝體的密實度,縮短礬花構成、匯集及沉淀的時間,加強了PAC對印染廢水的處置效果。此外,印染廢水色度的去除率遠高于COD的去除率,緣由可能為廢水中產生色度的官能團(—SO3、—NH2、—OH)容易與反響體系內的Al3+發作絡合反響而性質改動,從而易于被吸附去除[10]。

 

  比照表1、表2能夠看出,納米Fe3O4的引入可以顯著加強PAC對廢水的處置效果,當納米Fe3O4的投加量為2.0g/L時,較之單一PAC的處置效果其COD及色度去除率增幅分別可達20.41%23.74%。當納米Fe3O4的投加量進一步增大時,廢水綜合處置效果增幅變小,故選擇納米Fe3O4的投加量為2.0g/L。

 

  2.3 pH值對復合混凝劑處置效果的影響

 

  以PAC投加量為2.5g/L,納米Fe3O4的投加量為2.0g/L,按照1.3.2實施復合混凝劑制備,調理印染廢水初始pH值,按照1.3.3實施混凝沉淀實驗,其結果如表3所示。

 

圖片16 

  從表3能夠看出,當印染廢水的初始pH值為46.5時,復合混凝劑對COD及色度的去除效果明顯,當pH值為6.5時,廢水COD及色度去除率分別為54.27%90.89%。而隨著pH值的進一步提升,水質處置效果急劇變差。

 

  形成該現象的緣由可能為:在弱酸性環境下,PAC水解產物主要是以帶正電荷方式存在的絡合物,如Al(OH)2+、Al(OH)2+、Al(OH)24+等,當廢水體系的pH值過高時,PAC的水解產物方式發作轉化,如AlO-2、Al(OH)4-等,電荷方式的轉變使其本身的電吸附、中和才能降低,溶液中帶負電荷的膠體得以穩定存在,故而形成廢水的混凝處置效果變差。

 

  2.4 反響時間對復合混凝劑處置效果的影響

 

  PAC投加量為2.5g/L,納米Fe3O4的投加量為2.0g/L,按照1.3.2實施復合混凝劑制備,調理印染廢水初始pH值為6.5,設定不同反響時間,按照1.3.3實施混凝沉淀實驗,其結果如表4所示。

 

圖片17 

  從表4能夠看出,隨著反響時間的延長,經復合混凝劑處置后廢水的COD去除率表現出先增加后細微降低的態勢,色度的去除率根本不變。當反響時間為20min時,廢水COD及色度去除率分別為54.09%90.72%。

 

  緣由可能為:經PAC及納米Fe3O4處置后的絡合、沉淀產物附著于印染廢水中膠體的表面面,不利于后續混凝沉淀處置,故表現為一定水平的降低。

 

  3、結論

 

  納米Fe3O4的引入可以顯著加強PAC對印染工業廢水處理效果;

 

  PAC投加量為2.5g/L,納米Fe3O4的投加量為2.0g/L,廢水的初始pH值為6.5,反響時間為20min時,印染廢水的COD及色度去除率可達54.09%90.72%。

 


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