餐飲廢水的絮凝原理
餐飲廢水中污染物主要以膠體形式存在。膠體本身既具有巨大的表面自由能,、有較大的吸附能力,,又具有布郎運動的特性,從而顆粒間有較多碰撞的機會,,似乎可以粘附聚合成大的顆粒,,然后受重力作用而下沉,。但是由于同類的膠體微粒帶著同性的電荷,它們之間的靜電斥力阻止微粒間彼此接近而聚合成較大顆粒,;其次,,帶電荷的膠粒和反離子與周圍的水分子發(fā)生水化作用,形成一層水化殼,,也阻礙各膠粒的聚合,。投加鋁鹽等無機鹽后,發(fā)生金屬離子水解和聚合反應(yīng)過程,,被吸附的帶正電荷的多核絡(luò)離子能夠壓縮雙電層,、降低ζ電位,使膠粒間大排斥能降低,,從而使膠粒脫穩(wěn),。
使用無機鹽絮凝劑處理的同時,有機高分子也常作絮凝劑使用,。高分子絮凝劑有較好的架橋和吸附作用,,和無機鹽絮凝劑共同使用可以加快反應(yīng)速度,提高處理效果,。
餐飲廢水的實驗方法
絮凝劑配成1g/L的溶液,。燒杯攪拌實驗在磁力攪拌器上進行,每次實驗水樣為200mL,,水樣取自某賓館的餐飲廢水,,經(jīng)初沉后用0.1mol/L稀鹽酸和0.1mol/L氫氧化鈉精準(zhǔn)調(diào)pH值到要求值。操作程序為:在快速攪拌下投加絮凝劑反應(yīng)2min后,,改變攪拌速度為慢速,繼續(xù)攪拌10min,,靜沉20min后,,距上液面約5cm處吸取部分上清液測定剩余濁度及CODcr。
結(jié)果與討論
1 絮凝劑的選擇
各種絮凝劑的用量為2mL,,試驗溫度為22~29℃,,取絮凝處理后的上清液,測定CODcr及濁度,,結(jié)果見表1,。
控制分析項目 | 堿式氯化鋁 | 硫酸鐵 | 氯化鋁 | 硫酸亞鐵 | 硫酸鋁鉀 | 硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺 |
pH | 7 | 8 | 7 | 7.5~8 | 7 | 7 |
上清液CODcr/(mg·L-1) | 6201 | 6854 | 6038 | 7262 | 6527 | 2366 |
CODCr去除率/% | 56.3 | 51.7 | 57.5 | 48.9 | 54.0 | 83.3 |
上清液濁度/NTU | 32.48 | 4.8 | 34.99 | 30.91 | 94.2 | 25.8 |
濁度去除率/% | 70.9 | 95.7 | 68.7 | 72.2 | 0.1 | 76.9 |
注:原水水質(zhì)指標(biāo)為CODcr14191mg/L,濁度111.62NTU,,pH7 |
從表1可以看出,,分別采用堿式氯化鋁、硫酸鐵,、氯化鋁,、硫酸亞鐵、硫酸鋁鉀、硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺處理餐飲廢水,,其中硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺去除廢水CODcr效果好,,這說明單獨使用一種無機鹽作絮凝劑,效果不如復(fù)合絮凝劑使用效果好,,為此選用硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺作絮凝劑,。
2 絮凝條件的優(yōu)化
確定了硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺作為絮凝劑后,對絮凝條件進行摸索試驗,。
從圖1中可看出,,隨著加藥量的增加,絮凝后濁度呈現(xiàn)先增加,,后降低,,再增加的趨勢,說明加藥量不是越多越好,,其投藥量為:200mL水樣加入3.2mL硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺,。確定了投藥量后,在此基礎(chǔ)上實驗確定pH值,,結(jié)果如圖2,。沉淀速度與pH的關(guān)系曲線見圖3。
從圖2中可以看出,,隨著pH值的增大,,上清液濁度減小,pH值為9左右,。而且從圖3可以看出pH值增大時,,沉淀速度加大。
總的來說,,加藥量,、pH值的變化對濁度的去除有很大影響,隨著pH值的變大,,濁度降低的同時,,沉淀速度也大大提高。這說明,,pH值變大時,,絮體礬花形成速度在提高。隨著礬花的聚集,,依靠重力,,礬花迅速沉降下來,削弱了膠體的ζ電位,,從而起到壓縮雙電層的脫穩(wěn)和吸附架橋作用,。
單獨使用一種無機絮凝劑,,CODcr去除率不高,并且礬花形成的速度比較慢,,礬花也比較小,,較難進行固液分離,絮體難以回收處理,。而使用復(fù)合混凝劑,,CODcr去除率很高,礬花比較大,,沉降速度快,,固液分離快,處理起來比較方便,。從而說明了有機絮凝劑的分子鏈上帶有電荷,,具有一定的壓縮微顆粒表面比電層作用,但其主要功能是“吸附”和“架橋”作用,,它可以起助凝劑的作用,。無機絮凝劑的加入改善了廢水中的電荷分布,有機絮凝劑的加入對帶有電荷的膠體顆粒進行吸附中和,,并通過“架橋絮凝”作用形成大而結(jié)實的絮凝體,。因而復(fù)合使用有機和無機絮凝劑可以有效地提高CODcr去除率,使絮凝后的水易于繼續(xù)處理,,絮體易于脫水,。
結(jié)論
1.硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺作絮凝劑可明顯降低餐飲廢水的CODcr及其濁度。CODcr去除率可達到83.3%,,濁度去除可達到76.9%,。
2.堿式氯化鋁、硫酸鐵,、氯化鋁,、硫酸亞鐵、硫酸鋁鉀,、硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺6種絮凝劑對餐飲廢水絮凝處理的效果都比較好。其中硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺處理效果好,。其投藥量為:每1L水樣加入1g/L的復(fù)合絮凝劑16mL,,pH值為9左右。
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