皮革廢水處理絮凝沉降工藝改進應(yīng)用

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了皮革廢水處理絮凝沉降工藝改進應(yīng)用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：以絮凝沉淀法處理皮革廢水為研究對象，研究了聚丙烯酰胺（PAM）用量，聚氯化鋁（PAFC）用量和pH值的影響。廢水中化學(xué)需氧量的去除率。結(jié)果表明，廢水的pH值是影響絮凝沉淀的關(guān)鍵因素。將廢水的pH值調(diào)整為7.0后，可以去除54％的COD（0.4mg•L-1PAM和1g•L-1PAFC）。還研究了活性炭和硅藻土緊急處理對污泥膨脹的影響。當(dāng)添加量為1g•L-1時，活性炭可在1小時內(nèi)迅速將沉淀率降低20％。其速度較慢，但其長期沉降效果優(yōu)于活性炭（后者在8h時可使沉降率降低64％），表明在添加兩種物質(zhì)時它應(yīng)該是不同的。以往的研究成果已應(yīng)用于皮革廢水處理廠，提高了廢水處理效果，取得了明顯的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：皮革廢水；處理；絮凝沉降；改進應(yīng)用

1皮革行業(yè)在中國經(jīng)濟發(fā)展中起著重要作用

皮革的年產(chǎn)值超過100億元，但也會在皮革加工過程中發(fā)生。產(chǎn)生大量廢水，排放量高達7,000萬噸（a-12）。皮革廢水的水質(zhì)波動很大，具有良好的生物降解性和懸浮物，高鹽含量，高pH，復(fù)雜成分等。都是嚴(yán)重的污染更難處理的工業(yè)廢水。近年來，由于皮革廢水處理率低，污染率低，放電達不到標(biāo)準(zhǔn)，甚至可能損害人類健康。因此，提高皮革廢水處理的達標(biāo)率是至關(guān)重要的。由于pH值對絮凝效果的影響很大，因此本研究中的制革廠在調(diào)節(jié)罐中調(diào)節(jié)了絮凝過程，將電鍍廠的殘留酸添加到控制罐中?？刂苝H值。（鑒于廢水處理系統(tǒng)下游的硝化過程將進一步降低堿度，pH值將進一步降低，低分子量有機化合物將被快速吸附。硅藻土的沉降作用它比活性炭好得多?；钚蕴抗柙逋翆Τ两敌Ч挠绊戨S曝氣時間的變化而變化，這是由于硅藻土和活性炭的吸附機理不同而引起的。大量的硅烷醇基團分布在硅藻土的表面和孔的內(nèi)表面上，并且H+在水溶液中解離，使得顆粒表面顯示出負(fù)電?；钚晕勰嘀械募?xì)菌膠束表面帶負(fù)電。因此，當(dāng)首次添加硅藻土?xí)r，硅藻土和細(xì)菌膠束被均勻地反彈。只有用硅藻土中和的有機顆粒帶正電，多孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積才能有效地發(fā)揮其吸附作用，并發(fā)生細(xì)菌膠束的吸附，聚集和沉淀。必須中和硅藻土表面上的負(fù)電荷，因此添加后效果緩慢。混合不同體積的研究系統(tǒng)對硅藻土（本文中為3L和100L系統(tǒng)）的影響也不同。結(jié)果，需要另一個時間來獲得更好的結(jié)算結(jié)果。另外，硅藻土表面上的帶負(fù)電荷的顆粒被水中的帶正電荷的顆粒中和后，整個系統(tǒng)的平衡被破壞，穩(wěn)定性受到損害，內(nèi)聚和凝聚被破壞。同時，硅藻土比活性炭更稠密并吸收飽和硅。在沉淀過程中，藻類聚集體較重，更容易對浮力以及細(xì)菌和膠束之間的作用力作出反應(yīng)，使泥漿快速沉降。由于活性炭和硅藻土的吸附特性不同，制革廠作為研究對象，調(diào)整了好氧池前的二次沉淀池:中污泥膨脹的應(yīng)急處理程序。粉狀活性炭以相同的比例添加到需氧水箱的末端。采用該方法后，數(shù)小時內(nèi)二次沉淀池出水污泥含量明顯降低，出水化學(xué)需氧量達標(biāo)，出水后1周內(nèi)無污泥。泥土膨脹。

2絮凝和沉淀是常規(guī)的操作單位

以絮凝沉淀技術(shù)控制藻類和皮革廢水的處理為例，實驗結(jié)果非常明顯。在絮凝和消除藻類的過程中，不論銅綠微囊藻DS還是野生的銅綠微囊藻，最終pH均為7.0～73絮凝效果最好。當(dāng)終點的pH值大于73時，絮凝效果明顯變差。通過絮凝終點的pH值來確定。在皮革廢水的絮凝過程中，藻類液體的pH和絮凝劑的pH不會改變。在改變廢水的pH值的情況下，無論PAM或PAFC的量增加，絮凝和沉淀后上清液的COD去除率都不會顯著增加；但是，當(dāng)廢水的pH值更改為7.0時，低劑量的PAM和PAFC可以顯著加快CODG的去除速度。在污水處理廠實際調(diào)節(jié)水箱的pH值后，獲得了極好的絮凝和沉淀效果。在控制終點的pH值以實現(xiàn)有效絮凝的前提下，可以適當(dāng)增加絮凝劑中粘土的含量或密度以有效地絮凝。對于實驗室培養(yǎng)的銅綠微囊藻，如果在絮凝后無法實現(xiàn)沉淀，則可以增加絮凝劑中的高嶺土含量以實現(xiàn)沉淀。對于野生藍(lán)細(xì)菌，需要更高密度的cher石來代替聚集的高嶺土?；钚蕴亢凸柙逋炼伎梢源龠M皮革廢水中活性污泥的沉淀。活性炭工作速度很快，但效果中等。

3絮凝技術(shù)

絮凝技術(shù)是一項重要的固液分離技術(shù)。作為水處理，化學(xué)工業(yè)，利潤和其他行業(yè)中的關(guān)鍵分離過程，它具有悠久的歷史。特別是在水處理過程中，絮凝技術(shù)不僅單獨用作澄清劑。該過程還可以與其他過程（例如預(yù)處理或高級處理單元）組合。在淡水湖泊和河流富營養(yǎng)化和頻繁開花的情況下，許多研究人員還使用絮凝和沉淀技術(shù)來管理藻類。

3.1絮凝的分類和絮凝機理

有許多種絮凝劑。通常，它們分為三類：無機絮凝劑，有機絮凝劑和生物絮凝劑。

3.2無機混凝劑

它由低分子量無機絮凝劑和高分子量無機絮凝劑組成。在處理，污水中的活性污泥和地下水排放方面具有悠久的應(yīng)用歷史。金屬鹽絮凝劑經(jīng)濟且易于使用，但是在將低分子量無機絮凝劑應(yīng)用于水處理項目時存在一系列問題。例如，應(yīng)用范圍小，數(shù)量大，腐蝕大，聚集效率低。在1960年代后期，無機聚合物（PF）絮凝劑的快速發(fā)展及其高效，無毒，廣泛應(yīng)用和低成本的趨勢，禁止使用低分子量無機絮凝劑?，F(xiàn)有絮凝劑的狀態(tài)和快速發(fā)展。無機聚合物絮凝劑根據(jù)不同的電荷分為33,360個陽離子，陰離子和化合物。在無機高分子絮凝劑中，PAC（聚氯化鋁）是一種較早發(fā)展的陽離子絮凝劑，因此技術(shù)成熟，市場銷量最大。近來，聚硫酸鋁和聚鐵由于其快速的凝結(jié)速度，密集的凝結(jié)，快速的沉淀和廣泛的應(yīng)用而引起了廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)絮凝劑相比，陽離子絮凝劑用量低，適應(yīng)性廣，效率高。聚合硅酸和活化硅酸是相對代表性的陰離子絮凝劑，它們的作用機理已經(jīng)成熟。這主要是由于絮凝劑中的陰離子基團與顆粒表面之間存在氫鍵，范德華力效應(yīng)引起吸附。橋接捕獲和停滯的懸浮固體，但未發(fā)生電中和。對有機聚合物絮凝劑的深入研究已導(dǎo)致合成有機聚合物絮凝劑的快速發(fā)展。通常，水溶性聚合物和合成聚合物的絮凝劑是相對重要的物種，它們的相對分子質(zhì)量為103-107。這些長鏈聚合物通常在其中具有幾個官能團。人類使用天然高分子絮凝劑的歷史可以追溯到數(shù)千復(fù)合無機聚合物絮凝劑具有許多成分，但鐵鹽，鋁鹽和硅酸鹽仍然占主導(dǎo)地位。絮凝后，形成可以很好聚集的高度聚合的羥基化無機聚合物形式。聚鋁，聚鐵，多活性硅膠，聚硅酸鋁硫酸鹽，聚合物硅酸鹽等是比較好的復(fù)合無機聚合物絮凝劑，在實際應(yīng)用中具有優(yōu)異的絮凝效果。

3.3無機混凝劑的作用機理

將無機絮凝劑添加到水中后，會發(fā)生非常復(fù)雜的絮凝過程。在系統(tǒng)，化學(xué)和動力學(xué)中，懸浮物會影響該過程。它還會影響凝血結(jié)果。絮凝劑以多種方式影響顆粒在水中的穩(wěn)定性。①壓縮雙電層的厚度并提供抗衡離子以降低電勢。②絮凝劑的各種可溶性離子與顆粒表面具有特征性的化學(xué)相互作用，因此顆粒的表面電荷被中和。③水解的金屬鹽產(chǎn)生沉淀，其功能是掃網(wǎng)以捕獲沉淀中的顆粒。

3.4有機聚合物混凝劑

主要有兩種類型：合成高分子絮凝劑和天然高分子絮凝劑。有機高分子絮凝劑的濃度低于無機絮凝劑的濃度，pH值低，對環(huán)境的影響小，污泥小，處理效果更好。

3.5合成高分子混凝劑

官能團溶于水后具有明顯的電解性能。通常，相對分子量越高，分子鏈越長，聚集效果越好。由于不同的合成高分子絮凝劑在水解后的官能團也會產(chǎn)生不同的電荷，因此高分子絮凝劑分為陽離子，陰離子和非離子。通常，膠體顆粒和懸浮液大多帶負(fù)電，因此有機高分子絮凝劑的陽離子合成已成為研究熱點。陽離子絮凝劑主要包括季胺鹽，多胺鹽，聚丙烯酰胺及其衍生物。首先，最重要的產(chǎn)品是廣泛用于聚合絮凝劑合成的聚丙烯酰胺（AM）。

3.6天然聚合物混凝劑

人類使用天然高分子絮凝劑的歷史可以追溯到數(shù)千年前。在大規(guī)模使用合成聚合物絮凝劑之前，一些天然聚合物絮凝劑已廣泛用于水處理，釀造，食品和其他行業(yè)。隨著1970年代使用基于PAM的合成聚合物絮凝劑，天然聚合物絮凝劑的市場份額近年來逐漸下降。由于對社會發(fā)展和環(huán)境保護的嚴(yán)格要求，合成高分子絮凝劑的毒性已引起越來越多的關(guān)注。天然高分子絮凝劑由于資源豐富，種類繁多，原料價格低廉，無毒產(chǎn)品，易于生物降解等優(yōu)點，重新獲得了絮凝劑的市場份額。近年來，研究人員越來越受到青睞。通常，用作絮凝劑的天然物質(zhì)必須經(jīng)過化學(xué)修飾，根據(jù)原料的不同，它們可以分為淀粉衍生物，纖維素衍生物，蛋白質(zhì)衍生物，絮凝劑，多糖和改性絮凝劑。殼聚糖多糖試劑，改性植物膠和其他121種殼聚糖衍生物在水處理中具有巨大的潛力和適用性。

3.7有機高分子絮凝劑的作用機理

將高分子量絮凝劑應(yīng)用于絮凝是一個非常復(fù)雜的物理化學(xué)過程。目前，通常認(rèn)為其是吸附橋，即橋機制。本質(zhì)上，長聚合物鏈吸附兩個或多個膠體或顆粒。與顆粒連接的聚合物絮凝劑的吸附分為兩種情況：格羅。帶電表面上的擴散層的厚度相對較大，并且超過了聚合物鏈可以達到的距離。聚合物不能充當(dāng)橋，并且顆粒被分組或分散。由DLVO理論主導(dǎo)；②填充面的擴散層被壓縮。層壓的雙電層具有很強的排斥作用，但是聚合物鏈可以在遠(yuǎn)大于該距離的距離處抵抗排斥并且可以穿過擴散層。由于聚合物絮凝劑的組成和結(jié)構(gòu)不同，存在一些差異。

參考文獻：

[1]嚴(yán)忠純.生物絮凝劑及磁絮凝技術(shù)在制革廢水鉻處理中的應(yīng)用[D].陜西科技大學(xué),2017.

[2]向斯,鄧敬軒,趙以軍,程凱.皮革廢水處理中絮凝沉降工藝的改進與應(yīng)用[J].環(huán)境工程學(xué)報,2016,10(09):4951-4955.

[3]唐黎明.皮革廢水處理工藝優(yōu)化及深度處理的研究[D].河南工業(yè)大學(xué),2016.

[4]向斯.控藻及皮革廢水處理中絮凝沉降技術(shù)的應(yīng)用研究與示范[D].湖北工業(yè)大學(xué),2015.

[5]呂新剛.混凝法處理毛皮浸酸廢水的試驗研究[D].山東大學(xué),2013.

作者：張少謙 單位：河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院