廢水處理絮凝工藝參數(shù)優(yōu)化研究
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摘要：制革廠的原始廢水為淡藍(lán)色，性質(zhì)為堿性，化學(xué)需氧量（COD）為4000mg/l，濁度為700NTU，經(jīng)稀釋后加入有機(jī)混凝劑，蘆薈，辣木和仙人掌。研究發(fā)現(xiàn)，在相同的條件下，凝結(jié)的辣木油在6pH下的劑量為15mg/L時，主要理化參數(shù)的還原效率最佳，其次是蘆薈和仙人掌。研究表明，未經(jīng)處理的制革廠廢水可以用環(huán)境確認(rèn)的天然混凝劑進(jìn)行處理。
關(guān)鍵詞：蘆薈；仙人掌；絮凝；制革廢水
引言
凝結(jié)和絮凝通常在最初階段是沉淀，過濾和消毒，隨后是氯化作用。在最終分發(fā)給消費者之前，這種方法已在世界范圍內(nèi)用于水處理。在典型的水處理過程中使用各種類型的凝結(jié)劑，以使水適合消費者使用。這些可分為無機(jī)凝結(jié)劑，合成聚合物和生物凝結(jié)劑?，F(xiàn)有問題的一部分是，發(fā)展中國家許多污水處理廠的操作程序均基于任意指導(dǎo)原則，特別是在化學(xué)藥品劑量方面。困擾發(fā)展中國家的另一個問題是熟練工人的短缺和實驗室設(shè)施不足以監(jiān)測運行該工廠所需的工藝參數(shù)。作者的目的是通過提供一種可行的替代方法來解決該問題，該方法是使用有機(jī)混凝劑來替代無機(jī)鹽現(xiàn)行的廢水處理方法，該混凝劑不僅成本低廉，而且非熟練工人也易于使用。源自蔬菜和種子的天然混凝劑在大規(guī)模使用化學(xué)鹽之前已用于水處理，但由于其對有效性和作用機(jī)理的科學(xué)了解，它們無法取代化學(xué)鹽的使用。不足。到目前為止，由于在商業(yè)上使用生物凝結(jié)劑的方法缺乏明確性，因此尚未使用生物凝結(jié)劑。在現(xiàn)代化過程中，它們已逐漸讓位于無機(jī)鹽，僅在某些發(fā)展中國家的某些地區(qū)得以幸存。然而，在大多數(shù)國家，人們重新認(rèn)識到天然凝結(jié)劑在水處理中的活性。在正常的水pH值（5–9）范圍內(nèi)，顆粒幾乎總是帶有負(fù)表面電荷，因此，它們是膠體穩(wěn)定的并且抗聚集。然后需要凝聚劑來使顆粒不穩(wěn)定，這是通過吸附反離子以中和顆粒上的電荷來完成的。眾所周知，生物絮凝劑可以發(fā)揮這些作用，因為它們具有特殊的生物大分子結(jié)構(gòu)，并帶有大量可以與污染物相互作用的官能團(tuán)。本文討論的混凝劑是用于保護(hù)環(huán)境和凈化目的的有前途的生物絮凝劑。
1實驗方法
為了進(jìn)行初步研究以確定混凝劑的效率，我們使用了30gm的粘土，該粘土取自附近的一個苗圃，并與700ml的水混合，并在250（RPM）下快速混合15min，從而制備了合成廢水。然后使懸浮液沉降16小時，并將上清液轉(zhuǎn)移到廣口瓶測試裝置中以進(jìn)行實驗。由此制備了合成水。使用合成水的初步研究中，我們注意到，如果不使用高劑量的天然混凝劑，就無法處理高度混濁的水（>800NTU），這必然會增加水的生物和化學(xué)負(fù)荷。濃度增加（過量）會降低濁度去除率。一些研究顯示，與用于水處理的常用化學(xué)混凝劑的濃度相比，用于實驗的混凝劑的劑量相對要高得多，由于上述原因，使用這些較高的劑量可能在經(jīng)濟(jì)上和化學(xué)上都不可行以上。由于制革廠的水的NTU很高（>900），因此在進(jìn)行實驗時通過天然凝結(jié)劑直接處理水是不可行的。因此，出于實驗?zāi)康?，將制革廠廢水以1:10的比例稀釋。使用pH，劑量，COD和濁度這4個參數(shù)研究凝血活性，并研究了劑量和pH的變化對濁度和COD的影響。首先確定每種凝結(jié)劑的最佳劑量，然后將該劑量進(jìn)一步用于尋找最佳pH。研究了所有樣品的濁度和COD，并記錄了所有凝結(jié)劑的效率。
2結(jié)果與討論
毛油楊（陽離子凝結(jié)劑）中存在的氨基酸被離子化并生成羧酸鹽和H+離子在介質(zhì)中吸引膠體粒子，這些離子被中和并沉降為絮凝物。由于這會在電離后產(chǎn)生羧酸根離子，因此可以觀察到水變得更堿性。吸附和中和是主要機(jī)理。據(jù)推測，仙人掌的主要凝結(jié)機(jī)理是吸附和橋接，其中引起渾濁的顆粒彼此不直接接觸，而是與仙人掌的聚合物狀材料結(jié)合。極有可能通過氫鍵或偶極相互作用發(fā)生吸附。來自仙人掌墊內(nèi)的天然電解質(zhì)，特別是二價陽離子（已知對與陰離子聚合物的凝結(jié)很重要），很可能促進(jìn)吸附。蘆薈的凝結(jié)活性歸因于半乳糖醛酸離子在培養(yǎng)基中的電離，產(chǎn)生的H+離子有助于中和顆粒的電荷，從而引起混濁
3結(jié)論
從本研究中得出以下結(jié)論：在用于該研究的生物材料中，油茶種子對給定廢水樣品的濁度和COD去除率最高。優(yōu)化劑量和pH值以獲得盡可能高的濁度去除率。油茶的最佳劑量為15mg/l，最佳pH為6。仙人掌的最佳劑量和pH分別為40mg/l和7。同樣，蘆薈在5%的濃度下具有最佳劑量，最佳pH值為5。
作者：孫凱 單位：長治市潞城區(qū)環(huán)保局