絮凝沉降法是目前国内外普遍采用的一种既经济又简便的水处理方法。高分子絮凝剂以其良好的凝聚效果、脱色能力和操作简便等优点,在水处理过程中起着不可替代的作用。根据高分子絮凝剂的组成,可分为无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂三大类。有机高分子絮凝剂的优点是用量少,絮凝速度快,受共存盐类、pH值及温度影响小,生成污泥量少,并且容易处理等,因而有着广阔的应用前景。目前使用的有机高分子絮凝剂主要有合成和天然两种。在合成的有机高分子絮凝剂中,聚丙烯酰胺(PAM)的应用最多。天然高分子絮凝剂的使用远小于合成的有机高分子絮凝剂,原因是其电荷密度较小,分子量较低,且易发生生物降解而失去其絮凝活性。壳聚糖作为一种天然有机高分子絮凝剂,由于具有原料来源广泛,无毒,易于生物降解,用量少,产生污泥量少,费用低,处理效果好等优点,在水处理领域中已显示出良好的应用前景。本研究以陕西某炼油厂的炼油废水为处理对象,探讨了壳聚糖和PAM对废水中石油类物质、NH3―N、COD的去除情况,并考虑了多种因素对处理效果的影响,以期为使用有机高分子絮凝剂处理炼油废水提供一定的理论依据。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
试剂与仪器
炼油废水采自陕西某炼油厂,NH3―N含量<80mg/L,COD含量1500mg/L,石油类物质含量800～1500mg/L,pH6～9;优级纯NH4Cl;水杨酸、NaOH、酒石酸钾钠、NaClO、亚硝基铁氰化钠、KOH、95%乙醇、无氨水、重铬酸钾、浓硫酸、硫酸汞、硫酸亚铁氨、石油醚、NaCl、1+1硫酸、无水NaOH、标准油均为分析纯。pH-3C型精密酸度计;GDS-3型光电式浊度仪;754UV型紫外-可见分光光度计;CBJ-621六联电动搅拌器。
实验方法
取100mL炼油废水于烧杯中,分别投加PAM、壳聚糖絮凝剂,搅拌,沉降,取上清液。采用重铬酸钾法测定COD、纳氏试剂光度法测定氨氮、紫外分光光度法测定石油类物质,测定方法与标准曲线的制备。
PAM处理炼油废水的最佳条件为:用量3mg/L,pH为8,温度30℃,沉降时间40min。此时废水中石油类物质的去除率达97.96%,COD去除率达90.92%,NH3―N去除率达54.36%。
壳聚糖处理炼油废水的最佳条件为:用量100mg/L,pH为8,温度35℃,沉降时间40min。此时废水中石油类物质的去除率达98.33%,COD去除率达92.25%,NH3―N去除率达52.60%。
壳聚糖的处理效果优于PAM,但PAM絮凝时形成的矾花较大,所需沉降时间短,且其用量比较少(3mg/L),在进一步研究中可以考虑用PAM与壳聚糖的复合絮凝剂。因壳聚糖为弱阳离子型絮凝剂,其絮凝性能有限,可以考虑把壳聚糖季铵盐化,使其带有更多季铵根离子,表现出更强的正电性,更容易发生电中和作用而使胶体脱稳沉降糖季胺盐的分子量是壳聚糖的2倍左右,增大絮凝剂的分子量有利于絮凝体的形成。
随着石油加工工艺的不断发展和完善，加工深度不断提高，以及原油种类的增加，炼油污水的水质更加复杂。用无机絮凝剂处理炼油废水时，其适应性差、浮渣多且难处理的问题更显突出。为了探讨解决这个问题的方法，我们开展了絮凝剂选型的研究工作。通过大量的国内外生产的高分子有机絮凝剂进行筛选、评定(单独使用种复配应用)，认为以前提出的有机高分子絮疑剂和无机絮凝剂配合应用的方法，虽然浮渣量比单独使用无机絮凝剂时有所减少，但仍然比较多，单独使用国产强阳离子型有机絮凝剂HCA，则浮渣可以大犬减少，且能适应各种不同水质的污水并可以节省处理费用。为应用高分子有机絮凝剂处理炼油污水提供有利条件。
(一试验方法)混凝试验：用1000mL烧杯取1000mL烁汹污水，加入一定量的絮凝剂，放在六联搅拌机下快速搅拌3min(转速15O～2oo~/min).慢转(6o~8o转/min)搅拌】5min，静置5Onjn，然后吸取上层持液分析COD和油含量.并测定沉渣量。
2.浮选试验：取l000mL炼油污水，经与混凝试验同样处理后，倒入sK～01型浮选试验机的上浮，进行静压浮选试验。记录浮渣量并取下层清液进行分析(项目与棍凝试验同)，将分析结果除圭溶气水的影响，即为浮选试验结果。试验条件;取浮选池出水作溶气水，进入上浮槽的溶气水量为500mL，由于试验期问气温较高(室温3022左右)，溶气珏力取0.5～0.55MPa，溶气时间15I12iI1试验过程中，，不断补充压缩空气，以维持试验所需的压力。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
结论：实验室试验和工业上对比试验结果证明：强阳离予型的高分子有机絮凝剂HCA与无机絮凝剂PAFC(或PAC)比较，除了投加量少，适应性广之外，最明显的优势是浮渣量减少6O，且浮渣的含油量高(为PAFC的三倍)、含水量低，脱水性能良好，经脱水后的浮渣饼含油率达到3O左右，对进一步的处理和利用更有利。从经济效益看，在处理效果相当的情况下，HCA与PAFC的药剂费用接近，但以HCA代替PAFC之后，浮渣总量的减少及其性能的改善、既节省了浮渣的处理费用，也减少了对环境的钙染。综台考虑，HCA的经济和社会效益较明显优于现用的无机絮凝剂PAFC或PAC。
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