《安全环境-环保技术》之化学絮凝剂预处理淀粉废水的比较研究 VIP免费

化学絮凝剂预处理淀粉废水的比较研究摘要：马铃薯淀粉废水产生的季节性使得常规生物处理应用起来存在很大困难，采用絮凝剂对废水进行预处理可减轻后续处理负担。文章使用常规化学絮凝剂AlCl3、Fe2（SO4）3、PAM以及有机和无机之间的相互复配对马铃薯淀粉废水进行絮凝预处理，研究了投药量、废水pH值、助凝剂CaCl2投加量以及沉降时间等因素对絮凝效果的影响，确定了各絮凝剂处理废水的较佳絮凝条件，并在较佳条件下处理废水，通过综合比较处理效率、处理成本、絮凝条件难易程度等方面，确定了马铃薯淀粉废水的较佳絮凝剂为AlCl3+PAM，其具有废水处理效果好（COD去除率为41.08%，浊度去除率为95.06%，色度去除率为90.63%）、投药量少（2mLAlCl3+0.3mLPAM）、助凝剂投加量少（1mLCaCl2）、较佳pH在废水初始pH范围内、处理成本低（11.05元/t废水）、产生污泥量少（649g/t废水）等优点。马铃薯淀粉废水是马铃薯淀粉以及相关淀粉化工产品生产过程中产生的废液，是食品工业中污染最严重的废水之一，废水中含有大量有机物，如糖类、蛋白质等，造成废水COD、浊度和色度很高。甘肃省的马铃薯总产量位于全国第一[1]，生产马铃薯加工产品，尤其是马铃薯淀粉，是甘肃省经济发展的支柱产业之一，随之而来的便是大量高浓度有机废水的排放。由于常规生物处理启动较慢，而马铃薯淀粉生产的季节性特点（一般在9月下旬至第二年3月生产），使得其对废水应用起来存在很大困难，同时生物处理法对废水进行预处理占地面积大、能耗大、投资费用和运行费用高、受废水的水温、pH等环境条件影响较大，废水浓度太高也影响生物处理的应用；而絮凝法预处理具有基建投资少、工艺简单、操作容易、能耗低、对气温的变化适应性强等优点，并可以回收大量废水中的蛋白物质，用做饲料。对废水进行絮凝预处理，可大大降低废水中有机物浓度，减轻后续处理负担。常用的化学絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂。文章采用无机絮凝剂氯化铝（AlCl3）、硫酸铁（Fe2（SO4）3）和有机絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）处理马铃薯淀粉废水，并将无机和有机絮凝剂进行复配，研究各絮凝剂的投药量、废水pH值、助凝剂投加量以及沉降时间等对絮凝效果的影响，从而确定了马铃薯淀粉废水的较佳絮凝剂及其较佳絮凝条件，为工业应用提供理论依据。1材料与方法1.1试剂10g/L氯化铝（AlCl3）溶液；10g/L硫酸铁（Fe2（SO4）3）溶液；1g/L聚丙烯酰胺（PAM）溶液；10%氯化钙（Ca-Cl2）溶液；10%盐酸（HCl）溶液；10%氢氧化钠（NaOH）溶液。1.2主要仪器JJ-4A数显六联电动搅拌器；LovibondET99730COD测定仪；LovibondET125SC消解器；HANNAHI93703-11浊度仪；北京京立LD5-2A离心机等。1.3实验方法1.3.1废水制备根据马铃薯淀粉生产的一般过程，实验室简易制取废水。取一定量马铃薯洗净切丝捣碎后用纱布挤压出细胞液离心，每次加入1倍体积水分别洗涤马铃薯渣两次、所得淀粉颗粒两次，取离心上清液和洗涤废水静置1h后的上清液混合均匀后为废水样。测定废水水质，控制废水浊度值在500~550NTU之间。1.3.2废水水质监测（1）COD：分光光度计测定法。（2）浊度：浊度仪测定法。（3）色度：稀释倍数法。（4）pH值：精密pH试纸测定法。1.3.3絮凝剂投加量对絮凝效果的影响3只250mL烧杯中装100mL废水，分别加入AlCl3、Fe2（SO4）3和PAM，每次投加量为1mL，同时进行搅拌（150r/min）直到其出现矾花，确定各絮凝剂较佳投加量范围。5只250mL烧杯中装100mL废水，按絮凝剂较佳投药量的20%~120%加入絮凝剂，快搅（300r/min）0.5min，中搅（150r/min）6min，慢搅（70r/min）10min，停止搅拌后静置10min，注射器吸取上清液测其浊度（来回测两次取均值，以消除时间引起的误差，下同）。以不加絮凝剂的相同水质废水为对照，计算浊度去除率，用以表示絮凝效果。1.3.4复合型絮凝剂复配比对絮凝效果的影响5只250mL烧杯中装100mL废水，先按较佳投药量一半剂量的20%~120%加入无机絮凝剂，快搅0.5min，中搅3min，然后加入PAM较佳投药量的一半剂量，中搅3min，慢搅10min，停止搅拌后静置10min，取上清液测其浊度并计算浊度去除率。1.3.5废水pH值对絮凝效果的影响5只250mL烧杯中装100mL废水，调...