隋智慧,张景彬,宋旭梅我国印染企业每天排放废水约为4×106m3,这些废水组分复杂、色度大、浓度高,且生物难降解物质多,是较难处理的一类工业废水。采用混凝剂物化处理废水,具有占地少、设备简单、运行管理方便等特点,是废水处理行之有效的方法。高分子混凝剂以其良好的凝聚效果和脱色能力,而被广泛应用于印染废水处理。其中,聚硅酸铁(PSF)是一类新型无机高分子混凝剂,具有混凝效果好、原料来源广、生产成本低、处理后水中的残留物少等优点,已成为国内外无机高分子混凝剂研究的热点,在废水处理中具有广阔的应用前景。
鼓风炉铁泥是炼铁过程中对鼓风炉气净化处理而产生的一种固体废物。其粒子细度通常在0.1mm左右,含有大量的氧化铁,主要利用是从铁泥中提取精炭和铁精矿。近年来,环保工作者正在致力于开发研究它们在环保中的利用价值。本试验以鼓风炉铁泥为主要原料制备聚硅酸铁混凝剂,并将其用于印染废水处理。与传统混凝剂相比,PSF具有混凝沉降速度快,污泥体积小,废水处理后水中残余量低,且制备原料价廉易得和处理费用低等优点,是一种经济有效的印染废水处理
途径。
1聚硅酸铁混凝剂的制备
1.1原料及化学组成
本PSF混凝剂的主要制备原料是鼓风炉铁泥,取自黑龙江某钢铁公司,其主要化学组分见表1
表1原料的化学组成/%(质量分数)
原料名称 | Sio2 | Al2O3 | Fel2O3 | CaO | MgO | C |
鼓风炉铁泥 | 8.14 | 4.03 | 48. 94 | 2.92 | 1.67 | 31.46 |
1.2制备方法
聚硅酸铁混凝剂通过一系列物理化学处理而成,制备工艺简单,其流程见图1。
制备PSF混凝剂关键是酸浸,要求铁浸出率越高越好。本酸浸条件为:浸取液硫酸浓度20%,
NaCl浓度8%,压力0.4MPa,温度85t,时间1.5h。
聚硅酸铁混凝剂为淡黄色液体,有效浓度8%左右,pH值2.O,平均分子量4×105。该混凝剂
主要组分为Fe3+、SO42-和聚硅酸阳离子,在通常条件下组分带正电,兼具混凝、吸附架桥和吸附脱色等多种功效,具有一定的贮存稳定性。
2试验部分
2.1废水水质
本试验废水水样取自某纺织印染厂废水,废水总排口CODCr658mg/L,BOD,198mg/L,SS
232mg/L,色度980倍,pH值10.0。其组分以活性染料为主。
2.2试验方法
在烧杯中先加入水样400mL,再加入一定量混凝剂,用DBJ-621型定时变速搅拌机,先以160r/min
的转速搅拌2min,使混凝剂充分分散在废水中,随后降低转速至40r/min,搅拌10min,静置20min后,取距液面25mm处澄清液分析水质。用重铬酸钾法测定CODcr,用稀释倍数法测定色度。