随着吸附温度的升高,废油去除率有所增加,一方面是由于温度升高,水的密度变化不大,而油的密度降低较大,增加了油和水的密度差,加剧了油和水的分离,发送了废油去除的环境;另一方面,升高温度也降低了水的绝对粘度,增大了油滴的上浮速度,进一步改善了处理效果;此外,水粘度的降低也有利于小油滴的碰撞聚结,而且高温下乳化液的稳定性变差,使得悬浮在废水当中的细微油颗粒相互聚结,这些都在一定程度上提高了除油率。
2.5.1.3 pH值对油类污染物去除率的影响
不同pH值下丙纶吸油毡对废油的去除情况见图8。
由图8可知,不同pH条件下的含油废水中丙纶吸油毡的吸油率大致相同,没有太大变化。这说明,吸附环境的酸碱度对丙纶吸油毡的吸油性能影响较小。
极差Rj的大小反映各因素水平变化对吸附除油率的影响,极差越大说明这个因素的水平改变对试验结果的影响越大,由此得出因素的重要性次序为:C>A>B>D,对含油废水处理效果最佳的方案是A2B2C3D3。因已做的正交试验不包括最佳方案,因此按最佳方案即在温度为35℃、pH值为9、丙纶吸油毡用量为1.5 g、吸附时间为1 h的条件下吸附处理200 mL含油废水,得到吸附除油率为87.12%,出水含油量低于10 mg/L。为了降低试验误差的影响,利用极差分析求出最优方案的工程平均,得到A2的水平效应a2=5.237,B2的水平效应b2=2.377,C3的水平效应c3=11.933,D3的水平效应d3=1.793。最优方案A2B2C3D3的工程平均为y优=87.05%,比已做过的9个试验中最高去除率的第5号试验的试验结果84.13%还要高,从另一个角度说明确定方案A2B2C3D3为最优方案是正确的[9]。
2.5.2动态吸附试验
在室温(28~32℃),吸附层厚为80 mm,流速分别为0.25 mL/s、0.5 mL/s条件下,对含油废水进行动态吸附试验,研究随着吸附时间增加、处理水量的变大,吸油毡对含油废水处理效果的变化,为保证实验数据的可靠性,吸附试验重复进行3次,其结果见图9。
从图9可以看出初期去除率较低,随着处理水量的增加,含油废水的去除率基本稳定,进水流速为0.25 mL/s去除率稳定在85%左右;进水流速为0.5 mL/s去除率稳定在70%左右。造成这种原因主要是由于在废水含油量较低且单向非循环流经吸油毡的情况下,吸油毡新鲜表面最初对其捕捉能力不强,部分油微粒易随水流带走,水流过一段时间后,吸油毡表面的油微粒在孔表面富集,客观上增加了油微粒之间的碰撞机会,从而变为更大的油颗粒。这些油颗粒沿孔表面向孔隙逐渐渗透时产生毛细管作用力,加速油颗粒向内部的渗透,对随后流过的油微粒形成了更大的引力,导致吸油量增加并趋于平稳[10]。进水流速越大,处理效率越低,主要是由于随着流速增加,废水与吸油毡的接触时间缩短,导致吸油毡吸油不充分,并且流速增加还会加大水流冲力,积聚的油微粒也易被带走。但是流速太小,处理水量将会减少,因而,实际工程中必须重点研究进水流速与去除率的有效搭配,将进水流速控制在合理范围内。
3·结论
(1)丙纶吸油毡对印染厂废油吸附随着油温的升高,吸附量有所下降,饱和吸附量可达到10 g/g,吸附容量大;
(2)随着吸附次数的增加,丙纶吸油毡饱和吸附量略微下降,但降幅不大,总体上丙纶吸油毡的保油率保持在2%左右,说明丙纶吸油毡的再生性能良好;
(3)通过正交试验,得到含油废水最佳处理条件为温度35℃、pH值9、丙纶吸油毡用量1.5 g、吸附时间1 h,吸附除油率为87.12%;
(4)采用丙纶吸油毡处理含油废水,设备简单,操作方便,无堵塞现象,但要取得更理想的除油效果还需与其它技术联合使用。
参考文献
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