聚合硅酸铝锌絮凝剂的制备及在印染废水处理的应用

科技视界Science&TechnologyVisionScience&TechnologyVision科技视界作者简介院郁有涛渊1986要冤袁硕士研究生袁任职于山东理工大学遥絮凝剂在水处理中可以降低浊度尧色度和去除多种高分子有机物等物质袁无机高分子絮凝剂比传统的低分子盐类絮凝剂有着明显的优点袁在技术上经历了从单一品种到多品种尧从单组份到多组份尧从一般功能到特殊功能或多功能发展[1]遥在国内的城市污水处理厂袁聚合氯化铝是技术最成熟尧应用最稳定的无机高分子絮凝剂遥目前具有代表性的是聚合氯化铝絮凝剂袁但是铝盐生成絮体松散庞大袁沉淀速度慢袁去除COD能力弱袁但去除色度较好曰聚合硅酸聚合能力强袁架桥絮凝作用好袁但是聚合硅酸不稳定袁容易凝胶化而失去絮凝效果遥锌盐的加入可以改变絮凝剂的结构袁增强絮凝剂的网状链结构袁絮凝效果更好[2]袁因此本研究将铝盐和锌盐引入聚合硅酸中袁发挥三者离子的优势袁通过正交实验优化合成条件来制备聚合硅酸铝锌絮凝剂遥本文提供了一种针对印染废水处理研发的一种新型絮凝剂袁并在实际印染污水处理中考察其絮凝效果遥1试验部分1.1试剂与仪器试剂院AlCl3窑6H2O尧ZnCl2尧Na2SiO3窑9H2O等仪器院PHS-3C型pH计尧电子天平尧KDB-芋COD微波消解仪尧VIS-7220G可见分光光度计等1.2PSAZ絮凝剂的制备渊1冤在室温下袁将一定浓度的硅酸钠溶液逐滴加入到(1+1)盐酸溶液袁调节硅酸钠溶液量至一定的pH袁活化静止制得PSi溶液遥渊2冤按照一定的Al尧Zn摩尔比袁取定量氯化铝和氯化锌溶液于烧杯中袁搅拌均匀遥将一定铝锌盐混合溶液加入到熟化后的硅酸中袁快速搅拌袁熟化24h后即可得到PSAZ絮凝剂遥1.3水样的来源与水质称取一定量的亚甲基蓝染料溶于自来水中配成质量浓度为5mg/L的模拟印染废水遥潍坊某污水处理厂进水袁含有80%左右印染废水袁其pH为7.3袁原水COD为811.8mg窑L-1遥1.4混凝试验方法用1L量筒量取模拟印染废水水样于烧杯中袁加入一定量的絮凝剂袁调节水样pH为7袁快速搅拌1min袁然后慢速搅拌10min袁静止1h袁取上清液进行色度的测定遥2结果与讨论2.1优化制备PSAZ工艺条件以活化时间尧n(Al+Zn)/n(Si)和n(Al)/n(Zn)摩尔比尧活化硅酸pH为影响因素袁用亚甲基蓝溶液为模拟印染废水水样进行混凝试验袁以色度去除率为评价指标袁采用L9(34)正交试验因素进行实验遥正交试验因素水平如表1袁试验结果如表2遥从表2中可以看出袁影响絮凝剂对色度去除率的因素大小为活化硅酸pH>n(Al+Zn):n渊Si冤>活化时间>n(Al):n(Zn)遥通过正交分析袁絮凝剂最佳合成条件是活化硅酸pH为2.5袁n(Al+Zn):n渊Si冤为0.5袁活化时间为60min袁n(Al):n(Zn)为1:1遥按照这种组合条件合成絮凝剂处理模拟印染废水袁剩余色度最低袁絮凝效果最好遥表1正交试验因素水平表2正交试验方案和结果2.2影响絮凝剂PSAZ絮凝效果的因素分析2.2.1水样的pH对絮凝效果的分析图1水样pH值对絮凝剂去除色度率的影响聚合硅酸铝锌絮凝剂的制备及在印染废水处理的应用郁有涛李家亮(山东理工大学化学工程学院袁山东淄博255049)揖摘要铱以硅酸钠尧氯化铝和氯化锌为主要原料袁采用共聚法制备出具有高含量的聚合硅酸的新型絮凝剂-聚合硅酸铝锌渊PSAZ冤遥以亚甲基蓝溶液为模拟印染废水通过正交实验袁优化PSAZ合成条件袁研究其在印染废水中混凝效果的影响因素袁并与PAC的处理效果进行对比遥正交结果表明院硅酸钠摩尔浓度为0.33mol/L袁硅酸钠活化时间为60min袁n(Al+Zn)/n(Si)为0.5袁n(Al)/n(Zn)摩尔比为1:1袁活化硅酸pH为2.5是PSAZ最佳的制备条件遥与聚合氯化铝(PAC)和铝锌无机絮凝剂的性能对比袁PSAZ处理印染废水色度和COD的去除效果好于前者遥揖关键词铱聚硅酸铝锌曰絮凝剂曰印染废水曰色度水平因素ABCD活化时间/minn渊Al+Zn冤:n渊Si冤n渊Al冤:n渊Zn冤活化硅酸pH100.50.51.52601.01.02.03902.02.02.5序号因素水平色度去除率/%ABCD100.50.51.578.77201.01.02.068.42302.02.02.583.884600.51.02.585.375601.02.01.560.326602.00.52.054.097900.52.02.080.768901.00.52.584.009902.01.01.550.10K177.0281.6372.2763.06K266.5870.9167.9667.74K371.6262.6774.9984.42R10.4518.967.0221.35145科技视界Scienc