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聚合氯化铁在污水处理中的用量及效果

发布时间:2020-08-31     浏览次数:

摘要:随着工业的迅速发展,水体污染在社会上的影响愈来愈严峻。聚合氯化铁作为一种新型的絮凝剂,具有投资小、见效快的特点,逐渐被越来越多的企业发现和应用。本文主要通过烧杯实验及现场大生产试验,确定了聚合氯化铁对本公司污水处理的较佳使用量并印证了其处理效果。

1、引言

在经济飞速发展的过程中,工业发展尤其迅猛,但随之带来的污染也越来越严重。其中,又以空气污染和水污染为首。水是人类生命的起源,是人类赖以生存的根本。如今,随着国家对环境保护愈来愈重视,水处理的方法也逐渐发展成熟,新工艺新方法不断涌现。本文介绍的即是其中一种新型、有效的污水处理絮凝剂聚合氯化铁,并通过实验印证其在特定工业废水处理中的应用效果。

聚合氯化铁

聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,在生产企业中逐渐得到越来越多的应用。它有以下几个优点:

(1)价格便宜。利用钢铁盐酸酸洗液制备,成本较低。

(2)保护环境。钢铁酸洗液回收利用,大大减少废酸的排放,减少环境污染。

(3)絮凝效果好、速度快。溶解速度快,反应后生成的矾花密实,沉降速度快,能达到快速处理的目的。净水效果优于传统的硫酸铝和铁盐等普通无机盐类混凝剂。

(4)适用范围广。广泛用于医药、冶金、制革、电力、印染、化工等行业,是工业污水、废水处理的理想药物。

2、实验室烧杯实验对聚合氯化铁较佳用量的分析

2.1实验背景和目的

在原污水处理工艺中,二沉池出水后采用传统絮凝工艺,现有絮凝剂投加量400ppm,去除率在50%左右,经测算吨水处理成本较高。经絮凝后,污水进入臭氧、生物滤池等后续处理工艺。

本实验的目的是验证聚合氯化铁絮凝剂对二沉污水的处理效果,并得出较佳工艺参数。二沉污水的现状:COD浓度为150~400mg/L;Cl-浓度小于100mg/L;电导率为:2700us/cm。经过絮凝处理后的水应该满足以下条件:COD去除率大于50%;电导率不高于4000us/cm;Cl-浓度不高于350mg/L。

2.2实验原理

絮凝是使水或液体中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,从而加快粒子的聚沉,达到固-液分离的目的。通常絮凝的实施靠添加适当的絮凝剂来实现,其作用是吸附微粒,在微粒间“架桥”,从而促进集聚。

2.3操作方法和实验步骤

2.3.1操作方法

(1)凝聚阶段:将药液注人混凝池与原水快速混凝在短时间内形成微细矾花的过程,此时水体变得更加浑浊,它要求水流能产生激烈的湍流。烧杯实验中宜快速(250~300rad/min)搅拌10~30s,一般不超过2min。

(2)絮凝阶段:是矾花成长变粗的过程,要求适当的湍流程度和足够的停留时间(10~15min),至后期可观察到大量矾花聚集缓缓下沉,形成表面清晰层。烧杯实验先以150rad/min搅拌约6min,再以60rad/min搅拌约4min至呈悬浮态。

(3)沉降阶段:它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢,为提高生产效率一般采用斜管(板式)沉降池(采用气浮法分离絮凝物),大量的粗大矾花被斜管(板)壁阻挡而沉积于池底,上层水为澄清水,剩下的粒径小、密度小的矾花一边缓缓下降,一边继续相互碰撞结大,至后期余浊基本不变。烧杯实验宜以20~30rad/min慢搅5min,再静沉10min。

2.3.2实验步骤

(1)对所采原污水水样进行测定,指标为COD,电导率,Cl-浓度。

(2)在实验过程中,以500ml污水分别投加不同量的聚合氯化铁絮凝剂,完成絮凝实验。

(3)对絮凝后上清液水质指标进行测定,指标为COD,电导率,Cl-浓度。

(4)对实验数据进行筛选整理,找出较佳工艺参数。

2.4实验数据(见表1)

表1 实验数据

  COD(Mg/L) 电导率(us/cm) Cl-(Mg/L)
原污水 244 3090 212
样品一 178 3240 267
样品二 145 3300 319
样品三 122 3450 397
样品四 105 3640 449
样品五 91 3829 477

注:样品一:向500ml原污水中加入0.2ml聚合氯化铁絮凝剂;样品二:向500ml原污水中加入0.4ml聚合氯化铁絮凝剂;样品三:向500ml原污水中加入0.6ml聚合氯化铁絮凝剂;样品四:向500ml原污水中加入0.8ml聚合氯化铁絮凝剂;样品五:向500ml原污水中加入1.0ml聚合氯化铁絮凝剂。

2.5实验数据分析

(1)随着絮凝剂投加量的增加,COD去除率逐渐提高,当絮凝剂投加量为0.6mL时,COD去除率大于50%(如图1)。

聚合氯化铁在污水处理中的用量及效果

(2)随着絮凝剂投加量的增加,电导率逐渐提高,当投加量为1.0ml时,电导率超过3800us/cm(如图2)。

聚合氯化铁在污水处理中的用量及效果

(3)随着絮凝剂投加量的增加,Cl-浓度逐渐提高,当投加量为0.4~0.6mL之间时,Cl-浓度可以控制在350mg/L(如图3)。

聚合氯化铁在污水处理中的用量及效果

综上,絮凝剂投加量为0.6mL时各项指标可以达到要求,此为较佳投加量。

2.6实验小结

(1)聚合氯化铁絮凝剂对二沉出水有较好的处理效果。

(2)当投配比为0.12%时,出水效果基本可达到污水处理要求。

3、现场试验

以烧杯实验得出的较佳投配比进行现场试验,如下:

3.1试验步骤

(1)确定待处理污水量,并根据较佳投配比计算需加入的絮凝剂量;

(2)向待处理污水中加人聚合氯化铁絮凝剂;

(3)检测经处理后的水质情况;

(4)得出结论。

3.2数据记录

污水量:18000m3,聚合氯化铁加入量:24.7m3,投配比0.12%。絮凝时间:2h。检测数据如下表2:

表2 现场试验数据

  COD(mg/L) 电导率(us/cm) Cl-(Mg/L) 色度
原污水 244 3090 212 128
经处理后的污水 110 3530 337 16

3.3试验结论

按烧杯实验得出的较佳投配比进行污水处理,经现场大生产试验,污水处理后的各项指标均满足要求。

注:本文所有实验均以特定污水为例,不代表其他污水也可以用相同药物投配比进行处理。

4、结语

根据实验结果,聚合氯化铁絮凝剂能适用于污水处理,水处理效果好,速度快,能够替代现有的传统水处理絮凝工艺。且该絮凝剂利用钢铁盐酸酸洗液进行制备,变废为宝,成本低廉同时减轻环境污染,值得在各个行业污水处理中进行试验推广。

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