2.2.3不同混凝劑處理成本的對(duì)比
用這三種混凝劑處理印染廢水W1和W2,以表4中的參數(shù)控制各自的最佳反應(yīng)條件進(jìn)行混凝沉淀,處理成本如圖3所示。
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由表4和圖3可見(jiàn),采用工業(yè)固體廢物制成的混凝劑BS用于印染廢水處理時(shí),在達(dá)到較好處理效果的同時(shí),能夠大大降低水處理的藥劑消耗費(fèi)用,減少?gòu)U水處理成本,這對(duì)廢水排量大的印染廠具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
3混凝劑BS混凝沉降機(jī)理的探討
混凝劑BS是由固體廢物通過(guò)稀酸浸取,并添加適量無(wú)機(jī)助劑而制得的復(fù)合型無(wú)機(jī)混凝劑,其主要組分為Mg2+、Fe3+以及聚硅酸大分子,還含有少量的Al3+、Fe2+和Ca2+。BS混凝劑除了對(duì)疏水性染料有優(yōu)異的去除效果外,對(duì)親水性染料也有良好的去除效果,其脫色、去除COD性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的鋁鹽、鐵鹽混凝劑。
BS混凝劑的混凝脫色機(jī)理主要有以下四方面:
(1)混凝劑BS中含有大量的Mg2+,加入氫氧化鈣粉末后,經(jīng)水解反應(yīng)生成氫氧化鎂絮體。氫氧化鎂具有強(qiáng)烈的吸附作用,對(duì)疏水或親水性染料廢水的脫色效果都比較好,染料分子中的—COOH、—SO3H、—NH2、—OH等陰離子基團(tuán)容易作為氫氧化鎂表面的吸附作用點(diǎn)而被吸附除去。因吸附是將整個(gè)染料分子去除,除色度去除率高外,COD去除率也很高。鎂鹽的最佳混凝pH值為11.5左右,而混凝劑BS中含有較多的Fe3+,則其共沉淀作用最佳pH值降至11左右。
(2)混凝劑BS中含有大量的Fe3+和少量的Al3+,因具有高價(jià)的正電荷,能有效降低或消除廢水中懸浮顆粒的ξ電位,使其脫穩(wěn)而聚集沉降。這些離子的復(fù)鹽水解,可形成復(fù)雜的多核絡(luò)合物[6, 7],隨著縮聚反應(yīng)的不斷進(jìn)行,利于廢水中懸浮的膠體雜質(zhì)脫穩(wěn)凝聚。
(3)固體廢物用酸浸泡后,廢渣結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的變化,如圖4所示。
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由圖4可見(jiàn),廢渣經(jīng)過(guò)酸浸泡后,其顆粒外表有許多不規(guī)則的凸起和孔洞,表面或微孔內(nèi)變得更加粗糙,比表面積顯著增大,這相當(dāng)于表面被活化。活化后的廢渣對(duì)有機(jī)物和染料有很好的吸附能力。
為驗(yàn)證此機(jī)理,將混凝劑BS過(guò)濾,取其濾渣烘干,再將干燥的渣粉水洗、過(guò)濾繼續(xù)烘干,反復(fù)3次,以除去其中的鎂鹽和鐵鹽等組分。最后用干燥的渣粉處理印染廢水W1,在試驗(yàn)確定的最佳反應(yīng)條件下, COD去除率為43. 6%,脫色率高達(dá)75%左右;而未經(jīng)酸浸的工業(yè)固體廢物在最佳反應(yīng)條件下,COD去除率10%以下,脫色率20%以下。
同時(shí),廢渣的吸附作用也加快了膠粒凝聚后的沉降速度。
(4)混凝劑BS含有聚硅酸大分子,且Mg2+、Fe3+和Al3+水解生成聚合物,具有較強(qiáng)的吸附架橋和捕捉能力,能使難溶化合物及細(xì)小顆粒從水中分離出來(lái),更加強(qiáng)化了吸附和混凝沉降過(guò)程。
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