柴琴琴，劉建偉， 呼世斌，王嬌嬌， 趙 娜，魏麗瓊

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌 712100; 2.西安交通大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院，西安 710049)

PAC與CTS復(fù)合絮凝劑在高濃度養(yǎng)豬廢水中的應(yīng)用

柴琴琴1，劉建偉2， 呼世斌1，王嬌嬌1， 趙 娜1，魏麗瓊1

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌 712100; 2.西安交通大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院，西安 710049)

采用絮凝法對(duì)豬糞廢水進(jìn)行絮凝燒杯試驗(yàn)，探討絮凝劑的選擇、廢水pH、聚合氯化鋁(PAC)與殼聚糖(CTS)用量對(duì)廢水濁度、化學(xué)需氧量(CODcr)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)去除效果的影響。結(jié)果表明：PAC-CTS復(fù)合絮凝劑對(duì)豬糞廢水具有良好的絮凝性能，該絮凝劑處理廢水的最佳絮凝條件為廢水pH為6、50 g/L PAC的投加量為4 mL、5 g/L CTS的投加量為21 mL，濁度、CODcr、NH3-N和TP的去除率分別達(dá)到94.35%、85.30%、65.50%和75.90%。同時(shí)，PAC-CTS復(fù)合絮凝劑可將生化需氧量/化學(xué)需氧量(BOD5/CODcr)的比值從0.22提高到0.39，有效提高廢水的可生化性。PAC-CTS復(fù)合絮凝劑可作為新型高效絮凝劑應(yīng)用于豬糞廢水的預(yù)處理工程中。

養(yǎng)豬廢水；聚合氯化鋁；殼聚糖；復(fù)合絮凝劑

隨著中國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，畜禽糞污產(chǎn)量迅速提高，但由于其具排放量大、固液混雜、有機(jī)物濃度高、氨氮含量高等特點(diǎn)，已造成養(yǎng)殖場(chǎng)區(qū)周邊水體和空氣的污染，嚴(yán)重制約了養(yǎng)殖業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展[1-2]。目前，針對(duì)畜禽糞污的處理工藝較多，但傳統(tǒng)的厭氧-好氧組合工藝處理大規(guī)模養(yǎng)豬廢水時(shí)，即使大部分可降解的有機(jī)物在厭氧處理階段被去除，但其生化需氧量/化學(xué)需氧量(BOD5/CODcr)降低，可生化性差，同時(shí)厭氧消化過程中有機(jī)氮被轉(zhuǎn)化為氨氮，厭氧出水中氨氮含量依然很高，系統(tǒng)出水遠(yuǎn)不符合《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)的要求[3]。因此尋找合適的預(yù)處理技術(shù)至關(guān)重要。絮凝技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外提高水質(zhì)處理效率的一種既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便的水處理技術(shù)，該技術(shù)可降低原水的濁度、色度等感觀指標(biāo)，去除多種高分子有機(jī)物，既可作為獨(dú)立的處理系統(tǒng)，又可與其他處理過程進(jìn)行組合，作為預(yù)處理、中間處理和最終處理過程。

無機(jī)高分子絮凝劑具有較強(qiáng)的電中和能力、較大的分子量、較強(qiáng)的吸附性能和穩(wěn)定性，對(duì)高濃度、高色度及低溫水的混凝效果較好，形成的礬花大、易沉降、易生產(chǎn)、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但在應(yīng)用中存在絮凝劑投加量大、產(chǎn)生污泥量大等缺點(diǎn)[4]。與無機(jī)高分子絮凝劑相比，有機(jī)高分子絮凝劑如殼聚糖具有分子量大、對(duì)膠體物質(zhì)吸附架橋能力強(qiáng)、適用范圍廣等特點(diǎn)，并且因其天然、無毒、對(duì)人體無任何損害，在水處理中顯示其獨(dú)特的優(yōu)越性，但殼聚糖存在價(jià)格高、最佳投藥范圍窄等缺點(diǎn)[5]。由于天然有機(jī)和無機(jī)高分子絮凝劑存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)，使得復(fù)合絮凝劑成為研究工作熱點(diǎn)之一[5-8]。田鵬等[5]采用復(fù)合絮凝劑聚合氯化鋁-殼聚糖(PAC-CTS)對(duì)制藥廢水進(jìn)行處理，當(dāng)投加量為40 mg/L，堿化度為2時(shí)，CODcr的去除率和脫色率可達(dá)到99%以上。石寶友等[8]探討PAC與有機(jī)高分子在復(fù)合絮凝作用過程中的相互作用、復(fù)合后的絮凝特征及其吸附特性，結(jié)果表明PAC與有機(jī)高分子的復(fù)合能夠相互促進(jìn)彼此的絮凝性能，且具有很強(qiáng)的吸附能力。

目前，采用復(fù)合絮凝劑處理豬場(chǎng)廢水的資料相對(duì)較少，PAC-CTS處理養(yǎng)豬場(chǎng)厭氧沼液的研究國(guó)內(nèi)外鮮見報(bào)道。本試驗(yàn)研究復(fù)合絮凝劑PAC-CTS對(duì)豬糞廢水的絮凝效果，并對(duì)其用量和使用條件進(jìn)行優(yōu)化處理，在此基礎(chǔ)上，利用正交試驗(yàn)對(duì)豬糞廢水絮凝處理的最佳試驗(yàn)條件進(jìn)行研究，為高濃度養(yǎng)殖廢水的預(yù)處理提供技術(shù)支持與實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 試驗(yàn)儀器 紫外可見分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)儀器有限公司，UV-1200)；六聯(lián)電動(dòng)攪拌器(常州國(guó)華有限公司，JJ-3C)；不銹鋼手提式蒸氣消毒器(江陰濱江醫(yī)療設(shè)備廠，YX-280D)；雷磁pH-3C型酸度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司，pH-3C)；微波消解儀(青島，KDB-IIICOD)。

1.1.2 試驗(yàn)材料 結(jié)晶AlCl3(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、聚合硫酸鐵(PAS，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、硫酸鋁[Al2(SO4)3，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司]、聚合氯化鋁(PAC，上海源聚生物科技有限公司)、聚丙烯酰胺(PAM，上海源聚生物科技有限公司)；殼聚糖(CTS，上海源聚生物科技有限公司)；鄰菲羅啉(天津市大茂化學(xué)試劑廠)；重鉻酸鉀(廣東省化學(xué)試劑工程技術(shù)研究開發(fā)中心)；硫酸亞鐵銨(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司)；硫酸(東莞市中天化工有限公司)；硫酸銀(西北精細(xì)化工廠)；抗壞血酸(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；水楊酸(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)等，以上試劑均為分析純。

試驗(yàn)所用廢水取自陜西省楊凌示范區(qū)某產(chǎn)業(yè)集團(tuán)生豬實(shí)訓(xùn)基地。該豬場(chǎng)廢水主要來自糞尿、部分豬糞及豬舍沖洗水，水樣呈黑色粘稠狀，有刺鼻的臭味，水質(zhì)指標(biāo)見表1。

項(xiàng)目Item化學(xué)需氧量/(mg/L)CODcr生化需氧量/(mg/L)BOD5BOD5/CODcr濁度Turbidity懸浮物/(mg/L)SuspendedsolidNH3-N/(mg/L)總磷/(mg/L)TotalphosphoruspH含量Content18370±1174000±320.22±0.0111500±909317±412116±21278±58.2±0.1

1.2 試驗(yàn)方法

絮凝劑選擇：分別準(zhǔn)確取一定量的50 g/L結(jié)晶AlCl3、50 g/L PAS、50 g/L Al2(SO4)3、50 g/L PAC、5 g/L PAM及5 g/L CTS至200 mL豬糞廢水中，快速攪拌90 s，慢速攪拌20 min，靜置一定時(shí)間，取上清液測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。通過對(duì)豬糞廢水處理前后的濁度、CODcr、NH3-N和總磷比較，選出最佳有機(jī)和無機(jī)絮凝劑。

最佳絮凝劑PAC和CTS單獨(dú)絮凝試驗(yàn)：對(duì)PAC絮凝試驗(yàn)，準(zhǔn)確取一定量的50 g/L PAC至200 mL豬糞廢水中，常溫條件下，快速攪拌90 s，慢速攪拌20 min，靜置一定時(shí)間，取上清液測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。對(duì)CTS絮凝試驗(yàn)，采用與PAC絮凝相同的方法。

PAC與CTS復(fù)合絮凝試驗(yàn)：向豬糞廢水中加入一定量的50 g/L PAC，在六聯(lián)攪拌機(jī)上快速攪拌30 s，再加入一定量的5 g/L CTS，繼續(xù)快速攪拌60 s，慢速攪拌20 min，靜置一定時(shí)間，取上清液測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。并考察豬糞廢水的pH和復(fù)合絮凝劑投加量對(duì)廢水的濁度、CODcr、NH3-N和總磷的絮凝效果的影響。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

濁度采用分光光度法；CODcr采用微波消解法；BOD5采用五日生化培養(yǎng)法；NH3-N采用水楊酸分光光度法；總磷采用鉬酸銨分光光度法；懸浮物采用重量法，試驗(yàn)重復(fù)3次，采用Origin 8對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 絮凝劑的選擇

為篩選出最適合豬糞廢水處理的絮凝劑，室溫下，豬糞廢水pH為7，50 g/L 結(jié)晶AlCl3、50 g/L PAS、50 g/L Al2(SO4)3、50 g/L PAC的投加量均為15 mL，5 g/L PAM、5 g/L CTS的投加量為20 mL，得到不同絮凝劑對(duì)濁度、COD、NH3-N和總磷去除率的影響，結(jié)果見表2。由表2可知，6種絮凝劑對(duì)豬糞廢水濁度的去除率達(dá)73.31%以上；結(jié)晶AlCl3、PAC、CTS對(duì)廢水CODcr的去除率達(dá)63.19%以上；結(jié)晶AlCl3、PAS、Al2(SO4)3及PAM對(duì)廢水的NH3-N和總磷均有一定的去除，但效果均不理想。由表2可知PAC和CTS絮凝劑對(duì)廢水中污染物的處理效果較為顯著。因此，本研究擬采用PAC和CTS處理豬糞廢水。

2.2 PAC與CTS單獨(dú)絮凝研究

室溫下，廢水pH為7，分別研究PAC與CTS的投加量對(duì)廢水中污染物的處理效果。PAC投加量對(duì)濁度、CODcr、NH3-N和總磷的去除效果如圖1所示，50 g/L PAC的投加量從2 mL增加到10 mL時(shí)，濁度、CODcr和總磷的去除率迅速增加到82.60%、72.77%、80.60%，NH3-N去除率從47.92%增加到61.99%，隨著PAC投加量繼續(xù)增加，廢水中濁度和總磷的去除率趨于平衡，CODcr和NH3-N的去除率趨于緩慢下降趨勢(shì)。綜合考慮處理效果，50 g/L PAC的最佳投加量為10 mL。

表2 不同絮凝劑對(duì)廢水處理效果

賀迅等[9]研究結(jié)果也表明污染物的去除率隨著絮凝劑投加量的增加呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)。絮凝劑投加量過少時(shí)，形成的絮凝體粒徑過小，無法通過克服浮力作用而發(fā)生沉降，絮凝劑對(duì)膠體顆粒的網(wǎng)捕卷掃作用和吸附架橋作用未能充分發(fā)揮，從而導(dǎo)致污染物去除率低[10]。絮凝劑投加量過高時(shí)，去除率也會(huì)下降，這是由于PAC過量會(huì)使膠粒表面帶正電，喪失了PAC與膠粒電中和作用[11]。從表面上看PAC投加量增加對(duì)絮體的形成影響不大，肉眼幾乎觀察不到絮體的形成，沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象，這可能是由于形成絮體比較小以及膠粒和水的分離不明顯的緣故。

CTS投加量對(duì)濁度、CODcr、NH3-N和總磷的去除效果如圖1所示，5 g/L CTS的投加量從1 mL增加到17 mL時(shí)，濁度、CODcr、NH3-N和總磷的去除率快速增加到73.91%、69.35%、51.27%和77.21%；CTS的投加量增加到21 mL時(shí)，濁度、CODcr和NH3-N的去除率達(dá)到最大；隨著CTS的投加量繼續(xù)增加，廢水中總磷的去除率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，濁度、CODcr和NH3-N的去除率趨于緩慢下降趨勢(shì)。綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素及處理效果，5 g/L CTS的最佳投加量為17 mL。CTS投加量不足或過高都會(huì)引起污染物去除率的降低，主要原因可能是投加量不足時(shí)，礬花難以形成或形成量較少，投加量過高時(shí)，只有圍繞在絮凝劑周圍的膠體顆粒被快速絮凝沉降，而大部分膠體顆粒往往很容易被過量的絮凝劑高分子覆蓋，導(dǎo)致膠粒沉降性能降低。處理相同體積的豬糞廢水，PAC的投加量需要500 mg，CTS的投加量需要85 mg，與PAC相比較，CTS投加量少且效果明顯。

圖1 PAC和CTS對(duì)豬糞廢水中污染物的去除效果

2.3 復(fù)合絮凝劑PAC-CTS最佳絮凝參數(shù)研究

2.3.1 pH對(duì)絮凝效果的影響 室溫下，調(diào)節(jié)豬糞廢水pH分別為3、4、5、6、7、8、9、10，50 g/L PAC投加量為10 mL，5 g/L CTS投加量為20 mL，得到pH對(duì)濁度、CODcr、NH3-N 和總磷去除率的影響結(jié)果見圖2。由圖2可知，隨著廢水pH增加，廢水中污染物的去除率快速增加，廢水pH在6.0～8.0內(nèi)有較高的去除率。較高或較低的pH都會(huì)導(dǎo)致廢水處理效果下降。pH變化會(huì)引起廢水中膠體粒子Zeta電位變化，從而影響絮凝劑的絮凝效果。從殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)可以看出，殼聚糖分子含有多個(gè)羥基(-OH)和氨基(-NH2)，這些基團(tuán)含有剩余孤電子對(duì)，可以和金屬離子產(chǎn)生螯合作用，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此可以去除水中多種有害金屬，如Cr6+、 Cu2+、Hg2+和Pb2+等[5]。

圖2 廢水pH對(duì)污染物去除率的影響

2.3.2 投加量對(duì)絮凝效果的影響 室溫下，廢水pH為7，CTS用量分別為9、13、17、21、25 mL，改變PAC投加量，考察不同PAC投加量對(duì)絮凝效果的影響，結(jié)果見圖3。隨著PAC投加量增加，CODcr的去除率呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，當(dāng)PAC的投加量為6 mL時(shí)，CODcr的去除率達(dá)最高。PAC投加量過高時(shí)，污染物的去除率下降，一方面是由于絮凝劑投加量過量會(huì)造成膠體顆粒的再穩(wěn)現(xiàn)象，另一方面是隨著絮凝劑的增加其自身組分也影響了污染物的去除。

圖3 PAC與CTS用量對(duì)CODcr去除率的影響

PAC用量分別為2、4、6、8、10 mL，改變CTS投加量，考察不同CTS投加量對(duì)絮凝效果的影響，結(jié)果見圖3。隨著CTS投加量增加，CODcr的去除率呈現(xiàn)先增加后緩慢減小的趨勢(shì)，當(dāng)CTS的投加量為21 mL時(shí)，CODcr的去除率達(dá)到最高(81.84%)。CTS投加過低時(shí)，吸附在膠粒表面上的殼聚糖長(zhǎng)鏈不能通過“架橋”方式將2個(gè)或更多的膠粒連在一起；CTS投加量過高時(shí)，架橋過程中會(huì)因鏈段間的重疊而產(chǎn)生一定的排斥作用，從而減弱架橋作用，另外殼聚糖價(jià)格昂貴，投加量過高會(huì)影響到復(fù)合絮凝劑的價(jià)格。對(duì)比圖1和圖3可知，與PAC、CTS單獨(dú)處理豬糞廢水相比，PAC與CTS復(fù)合處理的效果良好，這可能是因?yàn)橄忍砑訜o機(jī)絮凝劑充分發(fā)揮PAC的電中和作用，破壞廢水中膠粒的穩(wěn)定性，后加入有機(jī)絮凝劑CTS增強(qiáng)了電中和能力，二者協(xié)同發(fā)揮吸附架橋和網(wǎng)捕作用，所以取得了很好效果，這和Lee等[12]的研究結(jié)果一致。據(jù)此確定PAC的最佳投加量為6 mL，CTS的最佳投加量為21 mL。

2.3.3 PAC與CTS混凝處理 測(cè)定結(jié)果及根據(jù)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行的極差分析和水平優(yōu)選結(jié)果見表3。

表3 復(fù)合絮凝劑正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)正交試驗(yàn)極差分析可以看出，當(dāng)以濁度和CODcr的去除率為指標(biāo)時(shí)，廢水PH>PAC投加量>CTS投加量，說明pH是主要影響因素，其次是PAC投加量和CTS投加量，由表3可知，去除濁度的最佳試驗(yàn)條件是50 g/L PAC投加量為6 mL，5 g/L CTS投加量為17 mL，pH為6，濁度去除率達(dá)到94.35%；去除CODcr的最佳試驗(yàn)條件是50 g/L PAC投加量為4 mL，5 g/L CTS投加量為21 mL，pH為6，CODcr去除率達(dá)到84.90%；以NH3-N的去除率為指標(biāo)時(shí)，PAC投加量>pH>CTS投加量，說明PAC投加量是主要影響因素，其次是pH和CTS投加量，去除NH3-N的最佳試驗(yàn)條件是50 g/L PAC投加量為4 mL，5 g/L CTS投加量為13 mL，pH為7，NH3-N去除率達(dá)到68.76%；以總磷的去除率為指標(biāo)時(shí)，pH>CTS投加量>PAC投加量，說明pH是主要影響因素，其次是CTS投加量和PAC投加量，去除總磷的最佳試驗(yàn)條件是50 g/L PAC投加量為6 mL，5 g/L CTS投加量為13 mL，pH為8，總磷的去除率達(dá)到92.75%。

2.4 復(fù)合絮凝劑PAC-CTS處理豬糞廢水

通過正交試驗(yàn)，確定復(fù)合絮凝劑PAC-CTS最佳絮凝參數(shù)，選取以去除CODcr為指標(biāo)的最佳試驗(yàn)條件，室溫下，當(dāng)廢水pH為6、50 g/L PAC投加量為4 mL、5 g/L CTS的投加量為21 mL時(shí)，復(fù)合絮凝劑處理后的水質(zhì)分析見表4。表1和表4對(duì)比分析可知，PAC-CTS復(fù)合絮凝劑對(duì)豬糞廢水預(yù)處理具有良好的絮凝性能，濁度、CODcr、NH3-N、總磷和懸浮物的去除率分別達(dá)到94.35%、85.30%、65.50%、75.90%和96.46%。原水BOD5/CODcr只有0.22(表1)，說明原水可生化性較差，經(jīng)過PAC-CTS復(fù)合絮凝劑處理后，BOD5/CODcr提高到0.39(表4)，可生化性明顯提高。表4和圖1對(duì)比分析可知，PAC-CTS復(fù)合絮凝劑對(duì)豬糞廢水的處理效果優(yōu)于無機(jī)絮凝劑PAC及有機(jī)高分子絮凝劑CTS。

表4 復(fù)合絮凝劑處理后的水質(zhì)分析

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，無機(jī)與有機(jī)復(fù)合型絮凝劑在混凝過程中絮體形成迅速，靜置過程中絮體沉降速度快。CTS作為助凝劑和PAC復(fù)合使用在各方面都優(yōu)于PAC單獨(dú)使用，這是因?yàn)闅ぞ厶欠肿优cPAC復(fù)合后，有機(jī)高分子的分子鏈在已經(jīng)脫穩(wěn)的顆粒物之間形成架橋，從而有利于較大絮體的形成，通過絮體的卷掃作用增強(qiáng)了水中微小顆粒物的去除。已有研究結(jié)果表明[13-15]，無機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑主要通過吸附電中和、壓縮雙電層、吸附架橋和網(wǎng)捕等作用對(duì)廢水中懸浮物進(jìn)行絮凝，主要機(jī)理包括三個(gè)方面，第一，對(duì)廢水中膠體顆粒污染物進(jìn)行電中和凝聚作用，豬糞廢水中含有大量的膠粒和懸浮物，通常帶負(fù)電荷，而PAC-CTS加入到廢水中后，PAC作為無機(jī)絮凝劑中和廢水中帶電荷的懸浮物，而CTS作為陽離子型高分子絮凝劑能吸附帶負(fù)電荷的膠粒，起到吸附電中和作用，使膠體粒子間的靜電斥力降低，顆粒物聚集而沉降。第二，豬糞廢水中的膠體粒子相互靠近導(dǎo)致雙電層重疊，產(chǎn)生靜電斥力，使膠體粒子之間具有排斥勢(shì)能，不能相互碰撞而凝聚。當(dāng)PAC-CTS 投加到廢水中后，該絮凝劑提供大量正離子，使擴(kuò)散層及吸附層中的正離子濃度增加，導(dǎo)致擴(kuò)散層減薄，膠體ζ電位降低，從而使膠粒的吸引力增加，廢水中的膠粒及顆粒物聚集而沉降。第三，將聚鋁基團(tuán)引入CTS長(zhǎng)鏈的配位鍵及其他化學(xué)鍵位，PAC-CTS借助這些鍵位吸附豬糞廢水中的膠體顆粒分子，在顆粒間起到“中間橋梁”作用，同時(shí)絮體在自身沉降過程中，通過網(wǎng)捕、卷掃作用使廢水中的膠體和微粒等產(chǎn)生沉淀分離。

3 結(jié) 論

研究結(jié)晶AlCl3、PAS、Al2(SO4)3、PAM、PAC及CTS絮凝劑對(duì)豬糞廢水的絮凝效果，6種絮凝凝劑比較來看，PAC及CTS對(duì)廢水的濁度、CODcr、NH3-N 和總磷的去除率較為顯著。因此，本研究采用PAC和CTS 作為最佳絮凝劑。PAC-CTS復(fù)合絮凝劑對(duì)豬糞廢水預(yù)處理具有良好的絮凝性能，并且處理效果優(yōu)于無機(jī)絮凝劑PAC及有機(jī)高分子絮凝劑CTS。當(dāng)廢水pH為6、50 g/L PAC投加量為4 mL、5 g/L CTS的投加量為21 mL時(shí)，濁度、CODcr、NH3-N和總磷的去除率分別達(dá)到94.35%、85.30%、65.50%和75.90%。PAC-CTS復(fù)合絮凝劑能把BOD5/CODcr的比值從0.22提高為0.39，即可生化性得到明顯提高。

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(責(zé)任編輯：史亞歌 Responsible editor:SHI Yage)

Application of PAC-CTS Composite Flocculant in Treatment of Swine Manure Waste Water

CHAI Qinqin1,LIU Jianwei2,HU Shibin1,WANG Jiaojiao1, ZHAO Na1and WEI Liqiong1

(1. College of Natural Resources and Environment,Northwest A&F University,Yangling Shaanxi 712100,China; 2. College of Energy and Power Engineering,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049,China)

Flocculation was applied to treat the swine manure waste water by jar test in this study. The effects of flocculant type,pH,dosage of polyaluminium chloride(PAC) and chitosan(CTS) on turbidity,CODcr,NH3-N and total phosphorus(TP) removal as well as biodegradability were investigated. The results showed that the PAC-CTS composite performed outstanding coagulation ability in the treatment of swine manure waste water.The optimal treatment parameters were also obtained: when pH was 6,and 4 mL of the PAC and 21 mL of the CTS was added,the removal efficiencies for turbidity,CODcr,NH3-N and TP of the waste water reached 94.35%,85.30%,65.50% and 75.90%,respectively. Meanwhile,the BOD5to CODcrratio was increased from 0.22 to 0.39,further enhancing the biodegradability of the waste water.Thus,as a new,novel and high effective coagulant,the PAC-CTS composite can receive its promising future to be used in the pretreatment of swine manure waste water.

Swine waste water; Polyaluminium chloride( PAC); Chitosan(CTS); Composite flocculant

CHAI Qinqin,female,master. Research area:waste water treatment and clean utilization of resources.E-mail: chaiqinqin1018@yeah.net

HU Shibin,male,professor.Research area:waste water treatment and clean utilization of resources.E-mail:hushibin2003@nwsuaf.edu.cn

2015-09-07

2015-10-08

陜西省“13115”科技創(chuàng)新工程(2010ZDKG07)。

柴琴琴，女，碩士，研究方向?yàn)閺U水處理與資源清潔高效利用。Email:chaiqinqin1018@yeah.net

呼世斌，男，教授，研究方向?yàn)閺U水處理與資源清潔高效利用。Email:hushibin2003@nwsuaf.edu.cn

日期：2016-12-12

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20161212.1123.042.html

X703

A

1004-1389(2016)12-1890-08

Received 2015-09-07 Returned 2015-10-08

Foundation item the “13115” Science and Technology Innovation of Shaanxi(No.2010ZDKG-07).