常规混凝过滤法处理PVC乳化废水的研究

常规混凝过滤法处理PVC乳化废水的研究l试验设备和药剂1.1试验设备DBJ621智能定时变速六联搅拌器，石英砂过滤柱。1.2试验药剂20％Al2（SO4)3·18H2O（工业品）；20％聚合铝（PAC）（工业品）；20％聚合铁（工业品）；0.5％PAM（日产）；23.4％H2SO4；lmol／LNaOH。2试验方法及结果分析2.1混凝剂的选用混凝沉淀试验选择3种混凝剂：Al2（SO4）3·18H2O，PAC，聚合铁。取一组500mL的冲釜水水样，依据混凝剂的pH值投药范围[2]，调节水样pH值，投加一定量的混凝剂先以150－200r／min快速搅拌1min，再以50～80r／min慢速搅拌15min，静置30min，取试样上清液，检测其CODcr，比较CODcr的去除率[3]，确定混凝沉淀所使用的药剂。试验结果见表1。表1不同混凝剂的试验结果混凝剂pH值投加量／（mg·L-1）CODCr去除率／%外观Al2(SO4)35.0-6.0100-14082.0-84.2白色PAC5.0-6.0100-18066.5-76.3黄色聚合铁7.0-8.0150-20061.0-68.1褐色注：冲釜水的ρ（COcr）=17500mg／L，PH=5.5。由表1可以看出：3种药剂的投加量依次增加，去除率却逐次下降。加入PAC与聚合铁后，沉降物染上杂色，这将不利于厂方对PVC的回收利用，因而选择Al2（SO4)3·18H2O作为混凝剂是可行的。2.2确定Al2（SO4)3·18H2O的最佳pH值取一组500mL的冲釜水水样，用23.4％H2SO41mol／LNaOH调节其pH值依次为3～9，Al2（SO4)3·18H2O的投加量为100mg／L，搅拌方法与静置时间同混凝剂的选用试验。记录各水样中出现清晰泥水界面的时间，确定混凝反应的pH值范围。试验结果见表2。表2不同pH值条件下混凝试验结果序号pH值泥水分界时间／min上清液外观１3.0未出现２4.0未出现３5.02.0较清４6.05.0较浑浊５7.08.0浑浊６8.0未出现７9.0未出现注：冲釜水的ρ（COcr）=17500mg／L，PH=5.5。从表2可以看出，pH值在5.0～6.0范围内，反应时间最短，混凝效果较好。冲釜水的pH值为5.5，因而可不调节废水的pH值，直接投加Al2（SO4)3·18H2O。2.3投药量范围的确定由于化工厂PVC废水没有调节池，且水质不稳定，因而给取得代表性水样带来不便。针对此种情况，本次试验分别对冲釜初始出水（浓液）。地沟剩余水进行Al2（SO4)3·18H2O投加量试验。取冲釜水、地沟剩余水各500mL水样，调节pH值为5.5，冲釜水和地沟剩余水投药量分别以80mg／L和20mg／L为起点，依次增加投药量为20mg／L，搅拌方法与静置时间同混凝剂的选用试验。取检测上清液CODcr值[3]，确定优化的投药量范围。试验结果见表3、表4。表3Al2（SO4）·18H2O投加量对冲釜水的试验结果序号投加量／（mg·L-1）泥水分界时间／minρ（CODcr）／（mg·L-1）CODcr去除率／%１806315782.0２1005316282.0３1204300482.9４1401272784.4５1602248085.9６1802243986.1注：冲釜水的ρ（CODcr）=17589mg／L，pH=5.5。表4Al2（SO4)3·18H2O投加量对地沟剩余水的试验结果序号投加量／(mg·L-1)泥水分界时间／minρ(CODcr)／(mg·L-1)CODcr去除率／%１20157.699.1２40317597.3３60638594.0４80未出现５100未出现注：地沟余水的ρ（CODcr）＝6480mg/L，pH=5.5。由表3、表4看，冲釜水投药范围140－160mg／L，而地沟剩余水投药范围30～40mg／L，两者投药量的差别相当大。考虑到投药量是该厂废水站运行成本的关键，必须取得代表性的混合水样，确定最佳投药量。混合水样采用现场间断取样，按15m3／d冲釜水ρ（CODcr）为17000mg／L，10m3／d淋洗水ρ（CODcr）为8000mg／L、5m3／d冷却水ρ（CODcr）为3000mg／L实际生产情况进行混合。取此混合废水500mL，投药量以80mg／L为起点，依次增加投药量20mg／L，搅拌方法与静置时间同混凝剂的选用试验。取上清液300mL，经石英砂过滤柱过滤后，检测过滤液的CODcr值，分析混合水样CODcr的去除率，确定混凝剂的投药范围。试验结果见表5。表5Al2（SO4)3·18H2O投加量对混合水样试验结果序号投加量／（mg·L-1）泥水分界时间／minρ（CODcr）／（mg·L-1）CODcr去除率／%１60未出现２80未出现３100584093.0４120377093.65140273093.96160未出现注：混合水样的ρ（CODcr）=12000mg/L,pH=5.5。混凝剂与絮凝剂的联合使用，解决了仅加混凝，剂污泥稳定性较差，产生絮体不易沉降的现象。投加Al2（SO4)3·18H2O和PAM3mg／L，静置3min，水样出现泥水分界面，静置30min泥水比为1:7，形成的絮体粗大、沉降速度快、效率高，产生的污泥量少，后处理容易。2.4上清液经石英砂过滤的结果分析本次试验的后处理为石英砂过滤，所用砂滤柱直径对直径为1.1cm，砂柱高为50.0cm,柱的容积为48mL，按0.8m／h滤速过滤。混合水样在ρ（CODcr）=12000mg/L,pH值为5.5,Al2（SO4)3·18H2O投药量为100mg／L，PAM投药量为3mg/L的条件下，混凝沉淀后取上清液300mL．检测其CODcr值，再经石英砂柱过滤后，检测过滤液CODcr值，两者进行比较，结果见表6。表6混凝沉淀上清液与砂滤出水的结果比较样品出水外观ρ（CODcr）／总CODcr去除率／%（mg·L-1）混凝沉淀上清液较清，不透明150087.5砂滤出水清，透明75093.7从表6看出，经过砂滤的出水效果较好，CODcr值有明显下降，考虑到砂滤工艺操作简单、成本较低、反洗容易，因而在混凝沉淀处理后，可以加上砂滤作为预处理的后处理单元。经测定混合水样砂滤出水产（CODcr）为750m才L，p（BOD5）为370mg/L，m(BOD5)：m（CODcr）为0．49。因而砂滤后出水可采用好氧生物处理。3结论PVC废水有机物含量高，成分复杂，属于比较难处理的工业废水。本试验结果表明：原PVC废水ρ（CODcr）＝12000mg／L，pH值为5.5，在混凝剂Al2（SO4)3·18H2O投加量为100mg／L，絮凝剂PAM某些方面投加量为3mg／L，pH值为5－6的条件下，PVC废水混凝沉淀出水ρ（CODcr）＝1500mg／L，砂滤出水p（CODcr）＝750mg／L，m（BOD5）／m（CODcr）值可达0.49，总CODcr去除率可保持在85％以上。采用“常规混凝沉淀+砂过滤”预处理单元可大大降低PVC废水的有机物含量，为废水的生化或活性炭后续处理单元创造了良好的条件。