聚合硫酸铁去除印染废水中锑的研究.pdf
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1、第33卷第4期2023年12 月洛阳理工学院学报(自然科学版)Journal of Luoyang Institute of Science and Technology(Natural Science Edition)Vol.33No.4Dec.2023聚合硫酸铁去除印染废水中锑的研究龚忆平,江娜2*(1.苏州市供排水管理处,江苏苏州2 150 0 4;2.安徽建筑大学环境与能源工程学院,安徽合肥2 30 6 0 1)摘要:以聚合硫酸铁作为絮凝剂处理化纤染色含锑废水,考察了投加量、pH值对锑以及COD去除率的影响,确定了废水处理工艺为絮凝气浮-水解酸化(厌氧)-活性污泥-絮凝沉淀。一级絮凝处
2、理锑的去除率在8 5%左右,絮凝剂的投加比例为1.1%o。处理后废水排放COD为48 mg/L,锑浓度为2 3g/L,可以保证达标排放。关键词:聚合硫酸铁;印染废水;锑去除D0I:10.3969/j.issn.1674-5043.2023.04.002中图分类号:X703.1全世界90%聚酯纤维在生产时添加三氧化二锑、醋酸锑、或乙二醇锑作为酯化聚合反应的催化剂1-2 。在染色过程中,聚酯纤维中残留的锑经过碱减量、退浆、高温上色等工艺被转移到印染废水中。2015年4月环保部对纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287一2 0 12)做出修改,印染行业接管和直排废水锑的排放浓度为10 0 g/L。
3、江苏省吴江地区为我国化纤产品染色加工主要聚集地,废水排放锑超标严重,而铁盐对废水中的锑具有比较好的去除效果3-4。笔者以吴江区某印染企业废水为研究对象,研究了聚合硫酸铁对印染废水中锑的去除情况。1材料和方法1.1原原水水质原水为某印染企业车间实际生产废水,各车间水质水量如表1所示。碱减量废水与退浆废水单独收集处理,染色废水与漂洗废水在调节池混合后集中处理。废水类型锑/(g L-)碱减量+退浆1502染色604漂洗3001.2试剂仪器试剂:聚合硫酸铁为工业级水处理剂,成分如表2 所示,符合GB14591一2 0 0 6 标准要求;工业硫酸(30%);液碱(30%);非离子聚丙烯酰胺(PAM)。全
4、铁含量/%pH值(1%水溶液)11.02.5仪器:PF型原子荧光光度计(北京普析通用仪器有限公司),pHS-3C型精密酸度计。收稿日期:2 0 2 3-0 7-2 1作者简介:龚忆平(198 1-),女,江苏苏州人,本科,工程师,主要从事水环境综合治理方面的研究E-mail:通讯作者:江娜(1995-),女,安徽安庆人,在读硕士研究生,主要从事水污染处理方面的研究.E-mail:文献标识码:A表1吴江区某印染企业水质及水量情况(10 d平均值)表2 聚合硫酸铁成分密度/(gcm)盐基度/%还原性物质(以Fe2+计)/%1.4512文章编号:16 7 4-50 43(2 0 2 3)0 4-0
5、0 0 4-0 4COD/(mg L)10524853326水量/(td)1 0002.0003 0000.1不溶物/%0.3第4期龚忆平,等:聚合硫酸铁去除印染废水中锑的研究51.3检测指标及方法COD:按照CB1191489化学需氧量的测定方法进行。锑浓度:按照HJ694一2 0 14水质汞砷硒铋锑的测定方法进行。1.4 工艺选择为保证印染废水COD和锑都能达标排放,对废水实施分质分流处理,工艺流程如图1所示。碱减量废水+退浆废水调节池硫酸PFS+PAM气浮池液碱水解酸化生化池+-1液碱排放图 1印染废水处理流程图碱减量废水和退浆废水加酸pH至2.0 3.0,与调节池废水混合加人聚合硫酸铁
6、及PAM,进人气浮池,气浮池出水加液碱调节pH值至7.0 后进入水解酸化池,然后进人好氧池,二沉池出水再加聚合硫酸铁及PAM进入三沉池,沉淀出水加液碱调节pH值至6.0 7.0 后排放。2 结果与讨论2.1气浮处理效果气浮处理效果主要考察出水COD和锑浓度两个指标。根据工艺流程,碱减量废水加酸酸析后与调节池废水混合后进人气浮池处理,混合后水质如表3所示。COD/(mg L-)pH1 9869.22.1.1加药量对气浮出水的影响聚合硫酸铁的加药量以药剂量与污水量的比值计算(%),加药量对出水水质的影响如图2 所示。随着加药量的增加,COD与锑的去除率都有所增加,加药量为0.6%o时,锑的去除率达
7、到最大为8 5%,COD去除率为52%。随着加药量进一步增大,锑和COD的去除率都有所下降,原因是聚合硫酸铁偏酸性,加药量超过0.6%时,水质pH值有所下降,pH值低于一定数值时,聚合硫酸铁水解后产生的絮凝体变得细小,絮凝性变差,吸附能力降低,气浮池出水中带有细小的絮凝性悬浮物,导致出水COD和锑的去除率都有所下降。2.1.2pH 值对去除率的影响加药量为0.6%o时后气浮池pH值为6.0,为进一步考察pH值对两个指标的影响,维持0.6%加药量不变,加药后使用硫酸和液碱调节pH,结果如图3所示。在pH值低于3.5时,pH值对两个指标去除率影响较大,原因为在pH值较低的时候,聚合硫酸铁的絮凝效果
8、很差,吸附能力低,锑和COD的去除率较低。pH值在3.5 5.0 范围内,pH值变化对锑和COD的去除效果影响不明显,因为在此范围内,聚合硫酸铁絮凝效果较好,吸附能力强,且出水浊度低,对锑和COD具有较高的去除率。pH值大于5.0 时,锑的去除率下降不明显,而COD去除率下降很快,原因是印染废水中含有部分碱减量废水,碱减量废水含有对苯二甲酸钠,在偏酸性条件下,转化为不溶于水的对苯二甲酸,从废水中分离后降低了废水中的COD。随着碱性的升高,对苯二甲酸钠转化为对苯二甲酸的比例减少,出水中溶解的对苯二甲酸钠比例升PFS+PAM三沉池表3调节池与酸析后碱减量水混合后水质锑浓度/(gL-)720二沉池6
9、高,导致COD的去除率降低。100806020F0.0 0.1 0.2 0.30.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1图2 加药量对气浮出水 COD 和锑去除率的影响从经济性和去除效果两方面考虑,控制气浮池聚合硫酸铁的投加量为0.6%o,用硫酸调节pH值在5.5左右,连续运行15d,CO D 和锑的去除率如图4所示。锑的平均去除率在8 4%,出水平均锑浓度为117.96g/L。CO D 去除率在49.8%,平均 COD浓度为10 0 7.44mg/L。2.2二级絮凝处理效果气浮出水加液碱调节pH值至7.0 左右,经水解酸化和好氧生化处理后,二沉池锑浓度基本无变化,平均浓度
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