2.2低溫下各種混凝劑效果分析
低溫下,分別以PAC、BAC以及PAFC為混凝劑,考察溫度對原水中CODCr、色度和TP去除效果的影響。出水中CODCr、色度和TP隨混凝劑質(zhì)量濃度的變化情況見圖2。
在低溫條件下,PAC、BAC和PAFC對原水中CODCr的去除效果相對常溫下有較大程度的下降。雖然隨著投藥量的增加,CODCr有所下降,但是去除效果并不理想,出水的CODCr還是維持在一個較高的水平,其中PAC在低溫下的效果最好,去除率也只有31.60%。這是因為在低溫下,混凝劑的水解難度增加,布朗運動速度減弱,不利于顆粒的脫穩(wěn),而且在低溫下,膠體顆粒的水化作用增強,這會妨礙膠體的凝聚,所以低溫條件下單獨增加混凝劑的用量很難有效地降低紡織廢水中的CODCr,而從圖2(b)、(c)中可看出,低溫下對色度和TP的去除并沒有較大的影響。
2.3低溫下活性炭投加方式實驗分析
原水中粒徑分布見圖3,根據(jù)前面的結論,低溫條件下,單獨使用混凝劑很難將紡織廢水中的CODCr有效地去除。
活性炭具有很高的比表面積,對水中的大部分有機物、芳香族化合物和鹵代烴均具有較強的吸附能力,所以是去除水中嗅味、有機物及其他微污染物質(zhì)的有效藥劑。而且活性炭對有機物的吸附主要是物理吸附,吸附力主要是分子間力,受溫度的影響不大[4-5]。因此,在本文實驗中,嘗試將活性炭與混凝劑聯(lián)合使用的工藝。有研究[6]證明,在使用活性炭的時候,必須注意投加時間點和投加量的選擇。相關實驗表明:活性炭對原水中有機物的吸附作用在1 h內(nèi)基本完成,其對有機物的最大去除率出現(xiàn)在前30 min,反應時間超過1 h后有機物去除率的提高幅度不大,吸附效果增加不明顯。但如果吸附反應時間不夠,會造成活性炭的沉淀,浪費部分吸附能力。有實驗[7]表明,活性炭對于原水中顆粒粒徑在1~10μm區(qū)間的小分子顆粒有很好的吸附效果。而混凝主要去除的是原水中顆粒粒徑在10~50μm之間的大顆粒物質(zhì),根據(jù)圖3中原水中顆粒粒徑分布圖可以看出,實驗中所用的原水中顆粒的粒徑大部分處于5~20μm之間。可以看出,混凝和活性炭吸附的分子中有一個交叉范圍,所以活性炭的投加方式在聯(lián)合工藝中顯得至關重要,實驗中會進一步驗證這個問題。
活性炭投加方式對原水中COD、色度和TP去除效果的影響見表2。可以看出:低溫下,活性炭在混凝劑之前投加的聯(lián)合實驗效果最好,3種混凝劑中以PAC效果最好,出水的CODCr從97.3 mg/L降至42.50 mg/L,色度從50倍降至25倍,TP從2.67 mg/L降至0.33 mg/L。從活性炭與紡織廢水的混合、保證足夠的吸附時間以及活性炭與水分離的角度分析:活性炭的投加時間應盡量前移,如果在混凝劑之后投加活性炭,混凝形成的絮體會把活性炭包裹起來,這樣就無法發(fā)揮活性炭的吸附作用[8-9]。實驗結果和分析表明,活性炭的最佳投加時機應該在混凝劑之前。
2.4低溫下活性炭與混凝劑的聯(lián)合
低溫下,將粉末活性炭與混凝劑聯(lián)合使用,考察聯(lián)合工藝對出水中CODCr、色度和TP的去除效果,具體變化情況見圖4。
從圖4可以看出:低溫條件下,相比單獨混凝,混凝活性炭聯(lián)合工藝能夠有效地去除原水中的CODCr,出水的CODCr從92.75 mg/L降至24.37 mg/L,去除率從31.60%提高至73.80%,對色度和TP的去除也有一定程度的提高。
從實驗結果還可看出,出水水質(zhì)并不隨著活性炭濃度的增加一直降低,活性炭最佳質(zhì)量濃度為20 mg/L,當活性炭質(zhì)量濃度高于30 mg/L時,出水的CODCr、色度和TP反而會上升,這是因為過量的活性炭會影響混凝劑形成礬花,所以,混凝活性炭的聯(lián)合使用能夠充分發(fā)揮兩者對有機物的吸附去除能力,解決了低溫條件下單獨混凝效果不佳的問題[10-11]。
4·結論
1)在常溫(20~30℃)條件下,PAC、BAC和PAFC都能夠對紡織廢水中的CODCr進行有效地去除,其中,BAC的效果最好,CODCr、色度和TP的去除率為51.44%、70.00%和93.48%。PAC的最佳質(zhì)量濃度為150 mg/L,BAC為100 mg/L,PAFC為300 mg/L。
2)低溫(10~15℃)條件下,單獨使用混凝劑很難有效地去除紡織廢水中的CODCr,PAC的去除率只有31.60%,采用混凝活性炭聯(lián)合工藝時,活性炭的最佳投藥方式是在混凝劑之前投加,當活性炭的質(zhì)量濃度為20 mg/L時,出水CODCr的去除率能提高到73.80%。
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