聚合氯化铝处理焦化废水的试验研究_武永爱

收稿日期：2010-01-12作者简介：武永爱（1981-），女，助教，主要从事化学工程教学。聚合氯化铝处理焦化废水的试验研究武永爱（山东工业职业学院，山东淄博256414）摘要：焦化废水成分复杂，本文利用聚合氯化铝作为混凝剂处理焦化废水，在投加量一定的条件下通过实验分析碱化度和pH值对混凝效果及残留铝量的影响。关键词：焦化废水；聚合氯化铝；混凝效果；残留铝量doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2010.03.021中图分类号：X785文献标志码：A文章编号：1008-1267（2010）03-058-03StudyonPACtreatmentofcokingwastewaterWUYong-ai(ShangdongVocationcollege,Zibo256414,China)Abstract:Thecokeplantwastewaterarecomplicated，PACareusedasacoagulanttotreatmentthecokingwastewateronthisarticle,inthedosageundercertainconditionsthroughtheexperimentalanalysisofbasicity,andpHvalueonthecoagulationefficiencyandresidualaluminumcontentstudiedKeywords:cokingwastewater;PAC;coagulation;theamountofresidualaluminum焦化废水是煤制焦炭，煤气净化以及焦化产品回收精制过程中产生的废水，含有多种有机污染物和无机污染物。焦化废水对水体的危害极大，直接排放将会造成水体缺氧，危害水体生物，导致水质恶化，使生态环境遭受严重的破坏甚至会威胁人类的健康。对焦化废水进行深度处理是当前焦化行业必不可少的工序。聚合氯化铝（缩写PAC）是一种新型无机高分子净水剂。在城市用水和工业废水处理工艺中，PAC具有混凝性能好、絮体大、用量少、效率高、沉淀快、适用范围广等优点。本文通过使用自制PAC对焦化废水进行系统地混凝实验，探讨焦化废水处理过程中一定投加量下最佳碱化度和pH适用范围。水体经聚合氯化铝混凝处理后，部分铝残留于水体中，过量的铝离子如果进入人体将会沉积在大脑内，导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，出现早老性痴呆症；此外残留的铝盐对微生物的生长也有一定的抑制作用。因此，使用铝系混凝剂PAC需要对处理后出水的残留铝量进行检测。1聚合氯化铝混凝机理聚合氯化铝的混凝机理主要有三种：一是吸附理论，即铝盐水解形成的溶解性聚合物质吸附于胶体上，利用电中和使得胶体脱稳；二是吸附架桥理论，即铝盐的水解产物—中性氢氧化铝聚合物可起架桥作用吸附在胶粒表面而产生絮体颗粒；三是卷扫网捕理论，即胶体颗粒被氢氧化铝沉淀物网捕，它的实质是通过吸附和卷扫网捕作用使水溶液中的溶质、胶体或悬浮物颗粒脱稳而产生絮状物或絮状沉淀物，从而达到净化效果[1，2]。2实验材料与过程2.1聚合氯化铝的制备采用缓慢滴碱法，将适量的浓度为0.5mol/LAlC13置于锥形瓶中，在剧烈搅拌条件下，用滴定管缓慢滴加NaOH溶液至预先设定的[OH]/[A1]，即碱化度分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5，滴加速率约为0.5ml/min，碱液全部滴加完毕后继续搅拌2h，定容至100mL，浓度为0.1mol/L，于冰箱内静置24h。2.2混凝实验PAC在投加量(以Al计)为1.5mmol/L的条件第24卷第3期2010年5月Vol．24No．3May.2010天津化工TianjinChemicalIndustry下，对山东某焦化厂生化废水（COD=320mg/L、浊度=54NTU、pH=5.5）,在JBY-Ⅱ型絮凝搅拌仪上进行烧杯混凝试验，每个400mL的烧杯放置200mL的水样，加人一定量的絮凝剂后，先以120r/min的速度搅拌1min，再以40r/min的速度搅拌5min，静置沉淀30min后，取上清液，通过重铬酸钾加热回流[3]、光电式混浊度仪及EDTA和ZnCl2配位滴定法分别测定混凝后水体的COD、浊度及残留铝量。3实验结果与分析混凝处理焦化废水后COD[4]、浊度和残留铝量的分析结果见表1和表2所示。3.1碱化度对混凝效果[5]及残留铝量的影响由表1可知，投加量一定时不同碱化度下，PAC的混凝去除COD和浊度的效果及残留铝量的变化规律是保持一致的。当碱化度B<1.5时，COD和浊度的去除效果较差，残留铝量较高；当碱化度B=1.5时，COD和浊度的去除效果最佳，残留铝量最低；当碱化度B>1.5时，COD和浊度的去除效果有所降低，残留铝量有所增加；B=2.5时，COD和浊度的