賈飛虎 賈艷樂
(1.邢臺市環(huán)境監(jiān)控中心;2.河北省環(huán)境監(jiān)測中心)
邢臺市某鋼鐵廠熱軋廢水經(jīng)稀土磁盤分離處理后,對其中的熱軋污泥進行磁力壓榨時會產(chǎn)生一部分處理難度大、含有高濃度懸浮固體的廢水。為此,本研究以該部分廢水為原水,在混凝沉淀處理工藝的基礎(chǔ)上,通過燒杯試驗篩選出經(jīng)濟適用的絮凝劑,進而指導(dǎo)實際生產(chǎn)運行,使經(jīng)絮凝沉淀處理的廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后滿足回用要求。研究取得了滿意的試驗指標(biāo),有效降低了生產(chǎn)成本,具有一定的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
(1)試驗藥品為:10%聚合氯化鋁,3‰聚丙烯酰胺。
(2)廢水水質(zhì)分析。該研究處理廢水水樣為熱軋廢水處理過程中產(chǎn)生的濾液池廢水,具有SS高難處理的特點,其具體水質(zhì)指標(biāo)見表1。
表1 廢水水樣水質(zhì)
(3)試驗儀器。濁度儀2100P,哈希DR5000型紫外分光光度計,J6-IA型六聯(lián)攪拌器,pH值計。
取500 mL濾液池廢水水樣置于燒杯中,加入一定量絮凝劑,置于六聯(lián)攪拌器上,在120 r/min轉(zhuǎn)速條件下攪拌1 min;在40 r/min轉(zhuǎn)速條件下,慢速攪拌2 min為一個攪拌周期,攪拌完成后靜置30 min,取上清液測定SS濃度和濁度[1]。
研究中主要采用的絮凝劑為PAM和PAC,且按投加步驟的不同將絮凝劑投加方案分為4種:①方案1:加2 mL PAC攪拌一個周期后,靜置30 min;②方案2:加2 mL PAM攪拌一個周期后,靜置30 min;③方案3:加1 mL PAM攪拌一個周期后,再加1 mL PAC攪拌一個周期后靜置30 min,④方案4:加1 mL PAC攪拌一個周期后,再加1 mL PAM攪拌一個周期后靜置30 min。通過對比試驗以確定最佳的投加方案。
分別取500 mL廢水置于燒杯中,按4種方案進行絮凝試驗,比較4種投加方案的SS和濁度的去除效果。絮凝劑投加方案對SS、濁度去除效果的影響見圖1。
圖1 投加方案對廢水處理效果的影響
各取500 mL廢水置于5個燒杯中,再分別加入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL PAM絮凝劑,置于攪拌器上,攪拌處理一個周期后靜置30 min,然后對上清液的SS、濁度進行測定,其結(jié)果見圖2。
圖2 PAM投加量對廢水處理效果的影響
由圖2可見,當(dāng)PAM的投藥量為1.2 mL/L時,絮凝效果最好;隨著投藥量增大(>1.2 mL/L),PAM的絮凝效果不理想,SS和濁度的去除效果反而降低,其原因在于PAM依靠吸附架橋作用形成絮體,但當(dāng)絮凝劑投加量過大時,PAM分子纏附在SS表面,造成有效吸附能力的活性點位減少,從而影響PAM的吸附架橋作用,進而導(dǎo)致絮凝過程受阻,SS及濁度的去除效果降低[8];因此,PAM的最佳投加量為1.2 mL/L,此時上清液中殘余的SS濃度為27 mg/L,殘余的濁度為15.3 NTU。
各取500 mL廢水置于5個燒杯中,先各加入0.6 mLPAM絮凝劑,置于攪拌器上攪拌一個周期,再分別添加0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mL PAC絮凝劑,再攪拌處理一個周期后靜置30 min,然后對上清液的SS、濁度進行測定,結(jié)果見圖3。
由圖3可見,當(dāng)PAC的投加量為3.2 mL/L時,上清液中殘余的SS濃度及濁度基本趨于平衡,隨著PAC投加量的增加,水質(zhì)變化不大;而且隨著PAC投加量的增加,處理成本增加,沉降速度變慢,而且容易對環(huán)境造成二次污染;因此從實際運行出發(fā),選用3.2 mL/L為PAC的最佳投加量。
圖3 PAC投加量對廢水處理效果的影響
(1)PAC和PAM的復(fù)配使用以及不同的投加順序?qū)S濃度及濁度的影響比較大,其中最佳的投加方案即為先投加PAM攪拌一個周期后再投加PAC。
(2)通過PAM和PAC的最佳投加量確定試驗可知,當(dāng)先投加1.2 mL/L PAM攪拌處理一個周期后,再投加3.2 mL/L PAC攪拌一個周期,可以取得對SS及濁度良好的處理效果,此時廢水上清液中的SS含量為15 mg/L,濁度為7.56 NTU。