【文章內(nèi)容簡介】 水脫色和去除COD的影響；蒙脫石、雙氰胺改性絮凝劑、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺復(fù)配最佳條件研究。通過本項(xiàng)研究提高焦化廢水深度處理的途徑與技術(shù)，為蒙脫石和有機(jī)混合絮凝劑在環(huán)境領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)材料及方法 實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)所處理的某焦化廠生化二級處理出水，顏色為橙色。 焦化廢水指標(biāo)指標(biāo)COD（mg/L）色度（倍）pHNH3N焦化廢水180250690注： pH值無量綱 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB89781996標(biāo)準(zhǔn)COD（mg/L）色度（倍）一級標(biāo)準(zhǔn) 100 80 實(shí)驗(yàn)原料及儀器 實(shí)驗(yàn)原料1．膨潤土：是以蒙脫石為主的含水粘土礦。其性質(zhì)主要取決于蒙脫石的屬性和相對含量，通常蒙脫石含量大于60 %。蒙脫石的化學(xué)式可表示為：Al2O34SiO2nH2O。蒙脫石礦物的晶體結(jié)構(gòu)是由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氫氧八面體組成，四面體和八面體由共用的氧原子聯(lián)結(jié)，蒙脫石為2：1型粘土礦物。由于蒙脫石晶胞間由氧層與氧層相對之間的作用力是很弱的分子力，這使得水分子容易進(jìn)入晶胞間從而產(chǎn)生膨脹，同時(shí)晶胞間吸附有大量的不同種類與數(shù)量的陽離子，這些陽離子對膨潤土的性質(zhì)有很大的影響，因此根據(jù)吸附陽離子的類型將膨潤土分為鈣基膨潤土、鈉基膨潤土及有機(jī)膨潤土等。由于膨潤土的吸水、膨脹及吸附等性質(zhì)，膨潤土被廣泛應(yīng)用于工業(yè)中，如防滲材料、污水處理材料等。近幾十年，膨潤土也開始應(yīng)用于污染土地的修復(fù)中，特別是含有有機(jī)污染物及重金屬的場地修復(fù)。 蒙脫石礦物晶體結(jié)構(gòu)示意圖 2．雙氰胺：分子式為C2H4N4。分析純，%，白色棱形結(jié)晶性粉末，不可燃?！?．氯化銨：分子式為NH4Cl。分析純，%。氯化銨為無色結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末；無臭，味咸、涼；有引濕性。在水中易溶，在乙醇中微溶。4．甲醛：分子式為HCHO。分析純，%~%。5．聚合氯化鋁(PAC)：是一種無機(jī)高分子混凝劑,多羥基，多核絡(luò)合體的陽離子型無機(jī)高分子絮凝劑，固體產(chǎn)品外觀為黃色或白色固體粉末，其化學(xué)分子式為Al2(OH)nCl6nm.(式中，1≤n≤5,m≤10)，且易溶于水，有較強(qiáng)的架橋吸附性，在水解過程中伴隨電化學(xué)，凝聚，吸附和沉淀等物理化變化，最終生成Al2(OH)3(OH)3,從而達(dá)到凈化目的。6．聚丙烯酰胺（Polyscrylamide）簡稱PAM：分陽離子、陰離子型、非離子型，分子量從4002000萬之間，產(chǎn)品外觀為白色粉末，易溶于水，溫度超過120℃時(shí)易分解。聚丙烯酰胺是一種合成高分子絮凝劑，俗稱西伯朗。屬于聚合電解質(zhì)。它是目前鈾水冶廠浸出礦漿的固液分離過程(如逆流傾析洗滌過程)中廣泛使用的絮凝劑，目的在于改善礦漿的澄清、沉降和過濾性能。本試驗(yàn)中采用的是陽離子型聚丙烯酰胺。7．氫氧化鈣：氫氧化鈣是一種白色粉末狀固體。又名消石灰。氫氧化鈣具有堿的通性。 實(shí)驗(yàn)儀器 實(shí)驗(yàn)儀器儀器名稱儀器規(guī)格生產(chǎn)廠家分光光度計(jì)7230G上海精科pH計(jì)pHS25型上海雷磁儀器廠電子天平ES1204沈陽龍騰電子稱量儀器有限公司COD回流裝置— 實(shí)驗(yàn)室專用：(1) pH值pH值：玻璃電極法(2) CODCr：重鉻酸鉀法計(jì)算公式：CODcr=(V0V1)C81000/V2 (21)C—硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mg/l）V0—空白消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（ml）V1—水樣消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（ml）V2—水樣體積（ml）(3) CODCr去除率： (22)其中：COD0—為染料廢水原液的化學(xué)需氧量； COD1—為染料廢水降解處理后的化學(xué)需氧量；(4) 色度的去除率在： 其中：C0—為焦化廢水未經(jīng)處理時(shí)由分光光度儀測的得讀數(shù)； C1—為焦化廢水經(jīng)過處理后由分光光度儀測的得讀數(shù)； PAC/ PAM對焦化廢水色度及COD去除率的影響取 300ml的焦化廢水水樣分別加入5個(gè)燒杯中，加入不同濃度的PAC攪拌（轉(zhuǎn)速為80r∕min）1min，再加入相同濃度的PAM攪拌1min，沉淀完全后測色度及COD。 試驗(yàn)處理序號12345PAM濃度1‰1‰1‰1‰1‰用量（ml）44444PAC濃度4﹪5﹪6﹪7﹪8﹪用量（ml）1010101010 結(jié)果與分析圖 PAC/ PAM對焦化廢水色度及COD去除率的影響聚合氯化鋁(PAC)是一種新型無機(jī)高分子水處理絮凝劑，在水解過程中伴隨電化學(xué)發(fā)生，具有較強(qiáng)的架橋吸附性能和凝聚能力。聚丙烯酰胺（PAM）為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力。在實(shí)際廢水處理中，聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺常常配合使用，聚丙作為助凝劑，可以顯著提高絮凝效果。在對比試驗(yàn)中，單獨(dú)使用膨潤土處理焦化廢水，體系中膨潤土以懸液的形式存在，由于膨潤土粒徑很?。ㄐ∮?5μm），導(dǎo)致沉淀時(shí)間過長，因而在實(shí)際工程中難以單獨(dú)應(yīng)用。因此，本實(shí)驗(yàn)中引入PAC與PAM與粘土礦物配合使用對焦化廢水進(jìn)行深度處理。本實(shí)驗(yàn)研究了PAC/ PAM的比例對焦化廢水脫色及COD去除率的影響，以確定PAC/ PAM的最佳比例?？梢园l(fā)現(xiàn)，在PAM用量固定條件下，增加PAC的投加量，焦化廢水中COD去除率明顯提高，當(dāng)PAC與PAM比例（質(zhì)量比）增加到150/1時(shí)，%，對焦化廢水色度的去除率變化不大，隨著PAC投加量增加，焦化廢水的去除率緩慢提升，當(dāng)PAC與PAM比例（質(zhì)量比）增加到150/1時(shí)，%。此后，繼續(xù)增加PAC的投加量，焦化廢水中COD和色度的去除率變化較小。由本試驗(yàn)確定，當(dāng)PAC與PAM比例為150/1（質(zhì)量比）時(shí)，焦化廢水中COD和色度的去除效果較好。 不同量的膨潤土對焦化廢水的色度及COD的影響 實(shí)驗(yàn)過程取300ml焦化廢水水樣分別加入不同量的膨潤土，在攪拌機(jī)攪拌15min，150～200r／min，加10mlPAC（質(zhì)量濃度為6﹪），攪拌1min，轉(zhuǎn)速為80 r／min，加4mlPAM（質(zhì)量濃度為1‰），攪拌1min，轉(zhuǎn)速為80r／min。 試驗(yàn)處理序號12345膨潤土（g）PAC（ml）1010101010PAM(ml)44444 結(jié)果與分析膨潤土具有很強(qiáng)的吸濕性，能吸附相當(dāng)于自身體積820倍的水而膨脹至30倍。在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液，并具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性，它和泥沙等的摻和物具有可塑性和粘結(jié)性，有較強(qiáng)的陽離子交換能力和吸附能力。因此常用于污水的治理。根據(jù)前面的對比試驗(yàn)，當(dāng)體系中僅添加PAC和PAM而未添加膨潤土?xí)r（10ml 6%的PAC，4ml 2‰的PAM）時(shí)，%，吸光度去除率為 %，達(dá)不到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB89781996）一級排放標(biāo)準(zhǔn)。，膨潤土具有較高的吸附性能，%。增加膨潤土用量，COD去除率增加，COD去除率達(dá)到最大值（%），此時(shí)，遠(yuǎn)低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB89781996）一級排放標(biāo)準(zhǔn)。，此時(shí)COD去除率有所降低。 不同量的膨潤土對焦化廢水的色度及COD的影響從色度去除率的變化曲線可以看到，膨潤土有較強(qiáng)的脫色能力，%，當(dāng)膨潤土用量增加時(shí)，脫色率增加，%，此