絮凝沉淀法處理熱軋濾液池廢水的絮凝優(yōu)化研究

賈飛虎 賈艷樂

(1.邢臺(tái)市環(huán)境監(jiān)控中心；2.河北省環(huán)境監(jiān)測中心)

邢臺(tái)市某鋼鐵廠熱軋廢水經(jīng)稀土磁盤分離處理后，對其中的熱軋污泥進(jìn)行磁力壓榨時(shí)會(huì)產(chǎn)生一部分處理難度大、含有高濃度懸浮固體的廢水。為此，本研究以該部分廢水為原水，在混凝沉淀處理工藝的基礎(chǔ)上，通過燒杯試驗(yàn)篩選出經(jīng)濟(jì)適用的絮凝劑，進(jìn)而指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行，使經(jīng)絮凝沉淀處理的廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后滿足回用要求。研究取得了滿意的試驗(yàn)指標(biāo)，有效降低了生產(chǎn)成本，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

1 試驗(yàn)材料及儀器

(1)試驗(yàn)藥品為：10%聚合氯化鋁，3‰聚丙烯酰胺。

(2)廢水水質(zhì)分析。該研究處理廢水水樣為熱軋廢水處理過程中產(chǎn)生的濾液池廢水，具有SS高難處理的特點(diǎn)，其具體水質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 廢水水樣水質(zhì)

(3)試驗(yàn)儀器。濁度儀2100P，哈希DR5000型紫外分光光度計(jì)，J6-IA型六聯(lián)攪拌器，pH值計(jì)。

2 試驗(yàn)方法

2.1 絮凝試驗(yàn)方法

取500 mL濾液池廢水水樣置于燒杯中，加入一定量絮凝劑，置于六聯(lián)攪拌器上，在120 r/min轉(zhuǎn)速條件下攪拌1 min；在40 r/min轉(zhuǎn)速條件下，慢速攪拌2 min為一個(gè)攪拌周期，攪拌完成后靜置30 min，取上清液測定SS濃度和濁度[1]。

2.2 絮凝劑投加方案

研究中主要采用的絮凝劑為PAM和PAC，且按投加步驟的不同將絮凝劑投加方案分為4種：①方案1：加2 mL PAC攪拌一個(gè)周期后，靜置30 min；②方案2：加2 mL PAM攪拌一個(gè)周期后，靜置30 min；③方案3：加1 mL PAM攪拌一個(gè)周期后，再加1 mL PAC攪拌一個(gè)周期后靜置30 min，④方案4：加1 mL PAC攪拌一個(gè)周期后，再加1 mL PAM攪拌一個(gè)周期后靜置30 min。通過對比試驗(yàn)以確定最佳的投加方案。

3 結(jié)果與討論

3.1 絮凝劑投加方案對SS及濁度去除效果的影響

分別取500 mL廢水置于燒杯中，按4種方案進(jìn)行絮凝試驗(yàn)，比較4種投加方案的SS和濁度的去除效果。絮凝劑投加方案對SS、濁度去除效果的影響見圖1。

圖1 投加方案對廢水處理效果的影響

3.2 PAM投加量對SS及濁度去除效果的影響

各取500 mL廢水置于5個(gè)燒杯中，再分別加入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL PAM絮凝劑，置于攪拌器上，攪拌處理一個(gè)周期后靜置30 min，然后對上清液的SS、濁度進(jìn)行測定，其結(jié)果見圖2。

圖2 PAM投加量對廢水處理效果的影響

由圖2可見，當(dāng)PAM的投藥量為1.2 mL/L時(shí),絮凝效果最好；隨著投藥量增大(>1.2 mL/L)，PAM的絮凝效果不理想，SS和濁度的去除效果反而降低，其原因在于PAM依靠吸附架橋作用形成絮體,但當(dāng)絮凝劑投加量過大時(shí),PAM分子纏附在SS表面,造成有效吸附能力的活性點(diǎn)位減少，從而影響PAM的吸附架橋作用，進(jìn)而導(dǎo)致絮凝過程受阻,SS及濁度的去除效果降低[8]；因此，PAM的最佳投加量為1.2 mL/L，此時(shí)上清液中殘余的SS濃度為27 mg/L，殘余的濁度為15.3 NTU。

3.3 PAC投加量對SS及濁度去除效果的影響

各取500 mL廢水置于5個(gè)燒杯中，先各加入0.6 mLPAM絮凝劑，置于攪拌器上攪拌一個(gè)周期，再分別添加0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mL PAC絮凝劑，再攪拌處理一個(gè)周期后靜置30 min，然后對上清液的SS、濁度進(jìn)行測定，結(jié)果見圖3。

由圖3可見，當(dāng)PAC的投加量為3.2 mL/L時(shí)，上清液中殘余的SS濃度及濁度基本趨于平衡，隨著PAC投加量的增加，水質(zhì)變化不大；而且隨著PAC投加量的增加，處理成本增加，沉降速度變慢，而且容易對環(huán)境造成二次污染；因此從實(shí)際運(yùn)行出發(fā)，選用3.2 mL/L為PAC的最佳投加量。

圖3 PAC投加量對廢水處理效果的影響

4 結(jié) 論

(1)PAC和PAM的復(fù)配使用以及不同的投加順序?qū)S濃度及濁度的影響比較大，其中最佳的投加方案即為先投加PAM攪拌一個(gè)周期后再投加PAC。

(2)通過PAM和PAC的最佳投加量確定試驗(yàn)可知，當(dāng)先投加1.2 mL/L PAM攪拌處理一個(gè)周期后，再投加3.2 mL/L PAC攪拌一個(gè)周期，可以取得對SS及濁度良好的處理效果，此時(shí)廢水上清液中的SS含量為15 mg/L，濁度為7.56 NTU。