焦化废水的絮凝处理_黄家琰

焦化废水的絮凝处理＊黄家琰朱静曾祥钦(贵州工业大学化学与生物工程学院,贵州贵阳,550003)摘要通过采用絮凝沉淀的方法对焦化废水进行预处理,将CODcr由3880mg.L-1以上降低到1760mg.L-1左右,再采用载银活性炭/过氧化氢进行催化氧化,实现对废水处理。通过预处理,可有效降低催化氧化过程所需的时间和药品用量。关键词焦化废水絮凝CODcr预处理中图分类号×784文献标识码B文章编号1008-9441(2004)03-0025-021概述我国每年都有大量焦化废水产生,如何实现对焦化废水的快速高效处理,已成为治理工业有机废水的一个重要课题。目前,对焦化废水的治理方法很多,既可通过制备高强氧化性的絮凝剂进行絮凝处理[1],也可以采用生物膜处理焦化废水[2],还可以采用芬顿试剂直接氧化处理[3],或用催化空气氧化法来处理废水[4]。在上世纪80年代还发展起一种治理高浓度、难降解有机废水的湿式催化氧化法(CatalyticWetOxioda-tion简称CWO)[5.6],后又发展出利用水在超临界状态下的特殊性来处理有机废水,称为超临界氧化法[7],这几种方法,由于有一定的条件限制,或需现场制备絮凝剂,或由于pH、温度等影响较大,难于稳定的处理废水,再有受到成本、设备等影响,限制了它们在国内广泛推广使用。本焦化废水采自某焦化厂的生产现场,CODcr含量在3880mg.L-1以上,若直接采用催化氧化方式进行处理,需消耗大量的催化剂和氧化剂,运行费用高,影响厂家对废水治理的积极性。因此,我们首先采用絮凝处理,大幅度降低废水中的COD含量后再进行催化氧化的后处理,从而实现对焦化废水的治理。本实验即按照上述方案进行实验设计,探索絮凝剂对焦化废水预处理的工艺条件。2实验部分2.1实验设备及药品101型泰特牌电热鼓风干燥箱;JB50-D型增力电动搅拌机;聚丙烯酰胺(PAM),MnSO4,FeSO4,Al2(SO4)3,Fe2(SO4)3,CuSO4,CaO,H2SO4均为化学试剂。2.2絮凝剂的选择选取不同的絮凝剂配制成一定浓度的溶液,分别取2ml溶液加入到100ml废水中,再加入CaO2g,调整pH=10,搅拌30min静置,3h后取上层清液,测定其CODcr。通过数组实验后,其平均除去率见表1。表1絮凝效果比较表实验号絮凝剂原水CODcr/mg·L-1处理水CODcr/mg·L-1去除率/%1MnSO4+CaO388035827.682Fe2(SO4)3+CaO3880206446.83Al2(SO4)3+CaO3880316218.54PAM388036406.195CuSO4+CaO3880328415.4表中:MnSO4,Fe2(SO4)3,Al2(SO4)3PAM,CuSO4浓度分别为4%,10%,10%,0.05%,4%通过对凝效果的初步比较,选用絮凝效果较好的Fe2(SO4)3+CaO作为后续实验中首选的絮凝剂组合,并通过改进絮凝条件确定其最高的除去效率。2.3确定絮凝处理焦化废水的最佳工艺条件2.3.1为了确定絮凝处理焦化废水的最佳工艺条件,我们采用了三因子二次回归正交试验设计安排实验。三因子的取值编码见表2。表2因子编码表水平x1x2x31.2513.292.1912.651321201.651.19-10.30.56-1.2150.030.315.35Δ1.350.93表中:X1为在100ml废水中,浓度10%的Fe2(SO4)3·25·基金来源:贵州工业大学校立科研项目(2002年校基字315)2004年6月第29卷第3期贵州化工GuizhouChemicalIndustry加入量,以ml计;X2为在100ml废水中,CaO的加入量,以g计;X3为pH值。2.3.2根据拟定的实验步骤和三因子二次回归正交试验设计表进行试验,对废水处理的实验结果见表3。表3三因子二次回归正交设计表及实验结果试验号试验条件x0x1x2x3x1x2x1x3x2x3x′1x′2x′3试验结果(y)CODcr去除率/%111111110.270.270.2726.802111-11-1-10.270.270.2747.42311-11-11-10.270.270.2725.77411-1-1-1-110.270.270.2752.0651-111-1-110.270.270.2717.2261-11-1-11-10.270.270.2754.6471-1-111-1-10.270.270.2725.4681-1-1-11110.270.270.2738.87911.215000000.746-0.730-0.73026.29101-1.215000000.746-0.730-0.73022.6811101.2150000-0.7300.74