5种絮凝剂复配及在电镀含铬废水中的应用

5种絮凝剂复配及在电镀含铬废水中的应用种絮凝剂复配及在电镀含铬废水中的应用电镀废铬液中Cr(VI)和Cr(Ⅲ)对人和动物危害很大。国家允许的6价铬的排放浓度最高是0.5mg·L-1,总铬的排放量是1.5mg·L-1[1]。目前,国内外对于含铬废液的治理已经研究出了很多方法,主要有离子交换法,电解法,絮凝法等,其中絮凝法操作简单,收益甚好。本文通过5种絮凝剂处理电镀含铬废水的研究,确定了最佳复合絮凝剂的配比。所得复合絮凝剂能有效的处理含铬废水。1.实验部分1.1实验仪器721型分光光度计(上海分析仪器厂),磁力DBJ621定时变速搅拌器(4332厂),PHS-3C数字酸度计(杭州东星仪器厂),DT-100分析天平(北京光学仪器厂),SHB-C型循环水真空泵(郑州杜甫仪器厂),101-1型电热鼓风干燥箱(上海实验仪器厂)。1.2实验试剂亚硫酸氢钠(CP),聚丙烯酰胺(PAM)(工业级),相对分子质量≥300万,阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)(工业级),相对分子质量:700~800,硫酸铝(CP),二苯碳酰二肼(AR),聚合氯化铝(PAC)(工业级),聚合硫酸铁(PFS)(工业级)。1.3分析方法二苯碳酰二肼分光光度法[2、3]。1.4实验原料及来源电镀含铬废水,取自中国人民解放军5702厂。1.5试验过程1.5.1废液中Cr(VI)的还原取一定量的电镀废水,用硫酸(6mol·L-1)调节并保持pH值在2~3之间,按溶液中Cr(VI)的含量所计算还原剂的用量加入亚硫酸氢钠(过量10%)。取少量已还原的废水,用N-苯基代氨基苯甲酸作为指示剂,若蓝色中有紫红色出现,则要继续加还原剂;反之,则说明还原完全。1.5.2Cr(Ⅲ)的最佳沉淀pH值分别取10mL还原后的溶液于10个烧杯(250mL),分别用NaOH(3mol·L-1)调节pH值为6.0~11.0,静置12h后,进行抽滤、烘干、称量,污泥量最大的为最佳沉淀pH值。绘制pH值-3价铬含量的曲线图。1.5.3絮凝剂性能的测试实验分别取10mL还原后废液于40个烧杯(分5组)中,每一种絮凝剂的实验为一组(硫酸铝[Al2(SO4)3·18H2O]、聚合氯化铝(PAC)[[Al2(OH)nCl6-n]m]、聚合硫酸铁(PFS)[[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m]、聚丙烯酰胺(PAM)、阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)),分别调节pH值为8.0。分别向每组烧杯中用移液管加入0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8mL各絮凝剂,搅拌15min后,静置0.5h。抽滤(滤纸烘干),将滤饼与滤纸于90℃烘箱4h后,称重。绘制沉淀-絮凝剂加入量的图表。选择最好的絮凝剂,以备复配。1.5.4絮凝剂的复配以上试验中最佳絮凝剂为主剂,其它絮凝剂为辅剂,得出最佳复合絮凝剂。主剂以最佳量加入,令两种助凝剂分别以0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mL加入和0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3mL加入,搅拌、静置、烘干、称重,绘制总铬含量-絮凝剂加入量的图表。1.5.5复合絮凝剂最佳絮凝pH值分别取10mL还原后的铬液于11个烧杯中,调节pH值为7.0、7.2、7.4、7.6、7.8、8.0、8.2、8.4、8.6、8.8、9.0,按最佳配比复合絮凝剂的最佳量加入,搅拌、静置、抽滤、烘干、称重,绘制吸光度-pH值曲线,选择最佳pH值。2.实验结果与讨论2.1最佳沉淀pH值的确定如图1所示,Cr(Ⅲ)的最佳沉淀pH值为8.0,与相关资料[4]中说的其应在8~9相符。2.2絮凝剂的初选结果硫酸铝(6.0210g/L)、聚合氯化铝(5.1000g·L-1)、PFS(6.2302g·L-1)、PAM(1.0000g·L-1)、CPAM(1.0000g·L-1)各絮凝剂对污水的试验结果见下列图表:如表1所示:硫酸铝、PAC、PFS、PAM、CPAM最佳絮凝用量分别是0.5、0.2、0.6、0.3、0.2mL。但在实验过程中,用硫酸铝絮凝沉淀后,所形成的沉淀颗粒细小,未能形成大的絮团,且沉降速度慢,沉淀与上层液体的界面不清晰;聚合氯化铝絮凝沉淀的颗粒较大,经静置后沉淀与上层清液的界面清晰;用聚合硫酸铁混凝沉淀,所得絮凝的颗粒较聚合氯化铝所得的略大,沉淀与上层清液的界面清晰,分层时间也较聚合氯化铝短;PAM所形成的沉淀形成大的絮团,且沉降速度加快,沉淀与上层液体的界面清晰;CPAM所形成的沉淀絮团较PAM形成的絮团大、分层速度快沉淀与上清液的界面清晰。由实验比较中得出,选用的5种絮凝剂中混凝效果最好的聚合氯化铝(PAC和可以形成密度较大絮团,易于沉降和污泥的脱水聚合硫酸铁(PFS)、具有吸附搭桥作用且具有良好复配性能的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)这3种混凝剂作为复合絮