摘 要:用混(hun)凝(ning)(ning)法(fa)處理(li)馬(ma)鈴薯淀(dian)粉(fen)廢(fei)水。研究了(le)混(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)的種(zhong)類、投加量、pH 以及沉降(jiang)時間對馬(ma)鈴薯淀(dian)粉(fen)廢(fei)水COD去除率(lv)的影(ying)響。通(tong)過對廢(fei)水處理(li)前后各項指標及處理(li)成(cheng)本等各方面因素進行綜合分(fen)析，結果得知，PFS 作為(wei)馬(ma)鈴薯淀(dian)粉(fen)廢(fei)水的混(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)較為(wei)合適(shi)，此時馬(ma)鈴薯淀(dian)粉(fen)廢(fei)水去除率(lv)可(ke)達(da)到58 %。

關鍵詞:馬鈴(ling)薯淀粉廢水(shui),混凝(ning),COD 去除率

我(wo)國北方(fang)多(duo)(duo)以(yi)馬鈴薯為原料生產淀(dian)(dian)粉(fen)(fen)，產生大量含高濃度(du)的有機(ji)化合(he)物及(ji)懸浮物的廢水(shui)。常(chang)用的淀(dian)(dian)粉(fen)(fen)廢水(shui)處(chu)理(li)方(fang)法是生化法，其(qi)缺點(dian)是占地(di)面積大，基建(jian)投資高、技術難度(du)大、操作管理(li)復雜等(deng)。大部分中小淀(dian)(dian)粉(fen)(fen)廠由于技術和(he)經濟條件有限，尤(you)其(qi)在北方(fang)地(di)區，冬季氣溫(wen)低，生產周期(qi)短，采用生化法處(chu)理(li)淀(dian)(dian)粉(fen)(fen)生產廢水(shui)有諸多(duo)(duo)困難。國內(nei)外對生產淀(dian)(dian)粉(fen)(fen)廢水(shui)處(chu)理(li)進(jin)行了大量研究(jiu)(jiu)，快速、高效、低耗的淀(dian)(dian)粉(fen)(fen)廢水(shui)處(chu)理(li)技術是當(dang)前研究(jiu)(jiu)的一個重要方(fang)向[1-2]。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗材料

藥品試劑：聚(ju)合(he)硫(liu)酸(suan)鐵(tie)(PFS)、堿式氯化(hua)鋁(PAC)、氯化(hua)鐵(tie)、聚(ju)丙烯酰胺(PAM)、硫(liu)酸(suan)、氫氧化(hua)鈉。

淀粉廢水(shui)(shui)：取洗凈土豆用(yong)粉碎(sui)機打(da)碎(sui)，按馬鈴薯與水(shui)(shui)1: 10 的比例，配置一(yi)定量的自來水(shui)(shui)，攪拌靜置后(hou)過80 目篩，靜沉0.5 h 后(hou)取上清液作為實(shi)驗(yan)水(shui)(shui)樣實(shi)驗(yan)廢水(shui)(shui)的COD 濃(nong)度控制在 5000～8000 mg/L 之間。

1.2 主要儀器

722 光柵分光光度(du)計(ji)；JJ-4 六聯電(dian)動攪拌(ban)器(qi)；JJ-2 型(xing)組織搗碎機；pH 計(ji)等。

1.3 實驗方法

絮凝沉淀：在1000 mL 燒杯中加(jia)入500 mL 水樣，調節pH，投(tou)加(jia)一定量的(de)混凝劑并攪(jiao)拌后(hou)，加(jia)入濃度(du)為0.5 %的(de)聚丙(bing)烯(xi)酰胺，沉降，考察各因素(su)對水樣中主要污染物(wu)COD 去(qu)除率的(de)影響，測(ce)定廢水COD。

2 結果與分析

2.1 混凝劑對COD 的去除效果

調節廢水(shui)pH=7，加入不(bu)同種類(lei)的(de)混(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)5 mL/L(廢水(shui))， PAM 加入量為1 mL/L(廢水(shui))，沉淀(dian)時間(jian)為10 min 條件下，改(gai)變混(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)的(de)種類(lei)，進(jin)行(xing)對比實(shi)驗，對PAC、PFS 、氯化鐵進(jin)行(xing)混(hun)凝(ning)(ning)效果的(de)比較，結(jie)果如(ru)表1 所示。

實驗結果表明，在實驗條件下，PFS 處(chu)理廢水的(de)效果最好。

2.2 沉降pH 對COD 去除率的影響

pH 是影響混凝處(chu)理(li)效果的(de)(de)一(yi)個重要(yao)因素[3]。實驗用(yong)氫氧化鈉和硫酸將廢水調到所(suo)(suo)要(yao)求的(de)(de)pH，檢測PFS 對廢水COD 去除效果的(de)(de)變化，找到其最佳pH 范圍(wei)，結果如圖(tu)1 所(suo)(suo)示。

實驗結(jie)(jie)果(guo)表明，PFS 在(zai)pH 為5～7 時(shi)對廢水中COD 的(de)(de)去除效(xiao)果(guo)較好。馬鈴(ling)薯(shu)廢水原(yuan)水樣的(de)(de)pH 為6.5～6.7，落在(zai)5～7 之間。基于調節(jie)pH 對工藝(yi)運(yun)行、維護、經(jing)濟效(xiao)益(yi)等帶來不利影響(xiang)。從實驗結(jie)(jie)果(guo)分析(xi)可知，以PFS 作為馬鈴(ling)薯(shu)淀(dian)粉廢水的(de)(de)混凝劑不需要調節(jie)廢水pH。

2.3 PFS 投加量對COD 去除率的影響

不改變水(shui)(shui)樣pH，PAM 投(tou)入量為(wei)1 mL/L(廢(fei)水(shui)(shui))，沉降時(shi)間 30 min，廢(fei)水(shui)(shui)COD 去除率實驗結(jie)果如圖2 所示。

由圖2 的(de)實驗可看出，PFS 投(tou)加(jia)量為6 mL/L(廢水)時(shi)(shi)，混凝效果(guo)最(zui)好，COD 的(de)去除率最(zui)高。PFS 對廢水COD 的(de)去除率是(shi)隨著投(tou)藥量的(de)增(zeng)大(da)先增(zeng)加(jia)后(hou)又降低(di)。當投(tou)加(jia)量過少時(shi)(shi)，對膠(jiao)(jiao)體顆粒的(de)粘附、架橋、交(jiao)(jiao)聯(lian)作(zuo)用(yong)都不充分(fen)，膠(jiao)(jiao)粒不能充分(fen)地發(fa)生凝聚；當投(tou)加(jia)量過大(da)時(shi)(shi)，單個膠(jiao)(jiao)粒表(biao)面(mian)都吸附聚鐵絡(luo)離子(zi)達到(dao)飽(bao)和(he)，無法再與其(qi)它(ta)膠(jiao)(jiao)粒發(fa)生交(jiao)(jiao)聯(lian)作(zuo)用(yong)，使膠(jiao)(jiao)體顆粒處(chu)于穩定狀態(tai)不易凝聚，因此影響(xiang)到(dao)廢水中(zhong)有機(ji)物的(de)去除。

2.4 沉降時間對COD 去除率的影響

在不調節pH、PFS 投加量為(wei)6 mL/L(廢(fei)水)和1 mL/L(廢(fei)水) 的(de)條件下(xia)，進行混凝實驗，混凝后沉(chen)(chen)降(jiang)，每隔l0 min 用注射器抽取液體上(shang)清液測定(ding)COD 值，實驗結(jie)果(guo)如圖3 所示，隨(sui)(sui)(sui)著沉(chen)(chen)降(jiang)時(shi)間(jian)(jian)的(de)增加，COD 去除(chu)率隨(sui)(sui)(sui)之提高，當沉(chen)(chen)淀(dian)30 min 后，COD 去除(chu)率趨于(yu)穩定(ding)，隨(sui)(sui)(sui)時(shi)間(jian)(jian)的(de)變化不大，沉(chen)(chen)淀(dian)時(shi)間(jian)(jian)選為(wei)30 min。

2.5 選定條件下的實驗

在最佳條件(jian)下，PFS 和聚丙(bing)烯(xi)酰胺投(tou)加量分(fen)別(bie)為6 mL/L(廢(fei)水)和1mL/L(廢(fei)水)、沉降(jiang)時間30 min 下，PFS 混凝(ning)法處理(li)馬(ma)鈴薯淀(dian)粉廢(fei)水，實驗結果如表(biao)2 所示(shi)。

由(you)表2 得知，在(zai)選定實(shi)驗條(tiao)件下(xia)，廢水COD 去(qu)除率(lv)在(zai)58 % 以上(shang)。

3 結論

利用實驗(yan)室模擬制成的(de)馬鈴薯(shu)淀(dian)粉(fen)廢水(shui)(shui)，研究(jiu)PAC、PFS 及氯化(hua)鐵對馬鈴薯(shu)淀(dian)粉(fen)廢水(shui)(shui)的(de)絮凝(ning)效果，通過處(chu)理前(qian)后各項指(zhi)標分析(xi)，并(bing)結合考慮實際工程處(chu)理時的(de)經濟成本，認為選擇PFS 作為馬鈴薯(shu)淀(dian)粉(fen)廢水(shui)(shui)的(de)絮凝(ning)劑最為合適。但是，馬鈴薯(shu)淀(dian)粉(fen)廢水(shui)(shui)通過混(hun)凝(ning)處(chu)理后的(de)水(shui)(shui)質(zhi)指(zhi)標還達不到(dao)排(pai)(pai)放的(de)標準，水(shui)(shui)中(zhong)有機物的(de)含量仍然很(hen)高，必須再經過后續(xu)工段的(de)處(chu)理達標后才排(pai)(pai)放。

參考文獻

[1]劉耕(geng)耘，李亞威，賽(sai)音(yin)．淀粉廢水的絮凝(ning)沉淀及生物處理(li)[J]．內蒙古大學學報：自然科學版，2002，33(2)：230-234．

[2]王乃芝，蘇永渤．化學法處理淀(dian)粉生產廢水[J]．工業(ye)用水與廢水，2000， 31(1)：29-31．

[3]張自杰．廢水處理理論與設計[M]．北京：中國(guo)建筑工業出版社，2003： 123-125．

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