新型阳离子絮凝剂对含油废水的处理.docx
新型阳离子絮凝剂对含油废水的处理随着水资源的严重污染以及日益匮乏，全球对于水资源的保护日渐重视。排放量居各类工业废水之首的是含油废水,它会造成水资源、土壤、大气的严重污染，并且会威胁到人类和动物的安康，所以含油废水的处理已迫在眉睫。目前，中国的水安全问题已经对整个国家的生存和发展造成了安全隐患，成为地缘政治和战略安全的核心问题。污水综合排放标准对工业装置外排污水COD分两级，分别为60mg1.,120mg1.o因此污水排放前须开展处理。目前对含油废水的处理方式主要有物理法、化学法、物理化学法和电化学法等。其中前2种方法较为常用，但存在占地面积大，当油滴和固体物质的粒径较小时，去除效果较差、排液的控制要求和运行费用都高等缺点。絮凝剂处理含油废水，具有用量少、反应快、效率高、水溶性好、高效无毒、造价低廉、絮凝能力强、絮体容易分离、絮凝物沉降速度快、除油效果好等特点，将成为含油废水的工业处理技术发展方向。1实验部分1.I试剂与仪器：聚丙烯酰胺、甲醛、二乙胺、氯化钠、乳化油、重铝酸钾、硫酸亚铁锭、浓硫酸、硫酸银、硫酸亚铁、邻菲琳、硫酸汞等均为分析纯；高岭土，工业品。BT224S电子天平;PHS3C型精细PH计;DK981型电热恒温水浴锅；HDM50Om1.自动恒温电热套；D8401型多功能搅拌器;BCS212恒速搅拌器等。1.2阳离子絮凝剂的合成：在三口烧瓶中，参加IoonI1.M的聚丙烯酰胺溶液，用10%的NaOH溶液调节PH到10,参加一定量的甲醛溶液，在一定温度下反应一段时间。缓慢滴加一定量的二乙胺，继续反应一段时间，得到絮凝剂产物。1.3絮凝处理含油废水：实验所用含油废水为自配水，C0D1422mg1.,pH6o在500m1.的烧杯中,参加200m1.水样,调pH=4,参加浓度2%絮凝剂溶液25m1.,快速搅拌(180rmin)4min后，参加高岭土，然后慢速搅拌(90rmin)IOmin,静止沉降30mino测定距上层水面2cm处上清液的COD值，计算COD去除率。2结果与讨论2.1絮凝剂最正确用量确实定：取6个烧杯，各加200m1.废水，分别参加浓度2%的合成絮凝剂溶液，使其絮凝沉降，计算CoD的去除率，结果见图1。由图1可知，随着絮凝剂用量的增加，COD的去除率先升高后降低，絮凝剂用量2.5m1.时，COD的去除量到达最大，31.75%oCOD去除率下降的原因在于，过量的絮凝剂使其的桥联作用降低，甚至失去吸附架桥的能力，从而使已经凝聚的絮体又处于一个稳定的分散状态，使得上层水体中的细小絮体增多，降低了CoD的去除率。2.2pH值对COD去除率的影响：取5个烧杯，各参加20Om1.废水，调节pH,各参加2.5m1.絮凝剂开展实验，结果见图2。由图2可知，COD的去除率随着PH值增大而逐渐升高，pH4时达最高，PH值大于4后，CoD的去除率降低。因为在碱性条件下，絮凝剂难以形成与水油滴具有电中和作用的阳离子活性基团。PH值为4时,COD的去除率最高，到达40.64%o但考虑到经济因素，也可以根据待处理水样的具体PH值开展调节。由于使用的含油废水为自配水，pH值为6左右，所以在以后的实验中，直接开展絮凝实验不调节水样的PH值。2.3水利条件对COD去除率的影响2.3.1快搅搅拌速度的影响：在不同速度的快速搅拌条件下开展絮凝沉降实验，结果见图3。由图3可知，CoD的去除率先是随快速搅拌速度的增加而逐渐升高，快速搅拌速度在180rmin时，COD的去除率最高,到达32.04%o>180rminC0D的去除率随着快速搅拌转速的增加而逐渐降低。搅拌速度过快，分散了已经结合的絮凝剂与油珠。2.3.2快速搅拌时间的影响：快速搅拌速度在180rmin时，在不同的快速搅拌时间下开展絮凝沉降实验，结果见图4o由图4可知，COD的去除率随着快速搅拌时间的增加先升高后降低，搅拌时间4min时，COD的去除率最高，到达32.04%o2.3.3慢速搅拌速度的影响：慢速搅拌沉降实验结果见图5o由图5可知，随着慢速搅拌速度增加，COD去除率先升高后下降，慢速搅拌速度在90rmin时，处理效果最好。慢速搅拌速度超过90rmin时，容易打碎已经形成的絮体。此外，絮凝剂的外伸部分会反过来又附着在原吸附胶粒表面的其他空位上，胶粒又重新分散而悬浮在水体中，从而导致COD去除率的下降。1.3 .4.慢速搅拌时间的影响：慢速搅拌速度90rmin时,改变慢速搅拌时间，开展絮凝沉降实验，结果见图6。由图6可知，COD的去除率在慢速搅拌时间IOnIin时到达最高。1.4 高岭土投入量的影响：参加高岭土，开展絮凝沉降实验，结果见图7。结果说明，高岭土的参加能够促进COD去除，高岭土的最正确投入量为1.5g(75g1.)o2. 5絮凝沉降时间的影响絮凝沉降不同的时间后，测定COD值，结果见图8。结果说明，最正确沉降时间为30min,此时COD的去除率最高，到达35.6%。3. 6絮凝剂对不同COD含油废水的处理效果采用与上述实验步骤一致的实验方法，在最正确条件下处理不同COD值的含油废水，开展絮凝沉降实验，结果见表Io由表1可知，在一样条件下，CoD值较小的含油废水，絮凝剂的处理效果会更好。4. 7无机絮凝剂、合成絮凝剂及二者混合处理效果比照废水中分别参加无机絮凝剂、合成絮凝剂以及无机絮凝剂与合成絮凝剂复合，其余条件不变，絮凝沉降实验结果见表2o结果说明，复合絮凝剂对COD去除率效果最好，但与单一合成絮凝剂相差不大。此外，无机絮凝剂的投入，会带来后续处理成本的增加。因此，合成絮凝剂的应用价值更高。3结论(1)絮凝剂处理含油废水的最正确工艺条件：用量为12.5m1.1.,调节水质PH值为6、180rmin快速搅拌4min,90rmin慢速搅拌IOmin,高岭土投入量为7.5g1.,絮凝沉降30mio在最正确絮凝条件下，C0D1422mg1.的含油废水的COD去除率可到达35.56%o(2)合成絮凝剂的应用价值相比较无机型和有机型絮凝剂更高，有望成为处理含油废水的实际方法。
