化学沉淀_微滤处理含铅废水_高永

文章编号:1007-8924(2005)05-0040-05化学沉淀-微滤处理含铅废水高永董亚玲顾平(天津大学环境科学与工程学院,天津300072)摘要:采用化学沉淀-微滤膜工艺处理铅蓄电池生产废水,分别以氢氧化钠、石灰浆为沉淀剂,进行了两个阶段的运行试验,并结合烧杯试验对反应器混合液污泥特性以及膜比通量的影响因素进行了研究.试验结果表明,以石灰乳为沉淀剂时,原水SO42-的浓度波动,会引起混合液污泥浓度的变化;铁盐可以改善MLSS的过滤性能,提高膜通量;水温对膜比通量有较大影响,水温每升高1℃,膜比通量约增加2.42%.关键词:化学沉淀;微滤;膜比通量;铅;硫酸根;混合液污泥特性中图分类号:X703;TU991文献标识码:A铅蓄电池生产车间排放的废水中含有大量的铅和硫酸,为避免污染环境、危害人体,必须对含铅废水进行处理回用,或经处理达标后才能排放.化学沉淀-微滤工艺应用于重金属废水的处理,与传统方法相比,具有出水水质稳定、流程简单、易于自动控制、水力停留时间(HRT)短、能耗低、污泥量少、占地面积小等优点.但是,微滤过程中通量下降是膜分离过程的共同特点,它直接影响膜组件的效率和使用寿命,对整个工艺的经济特性产生关键性的影响.如何维持良好的膜过滤性能,是膜分离工艺在实际应用中必须解决的关键问题.膜通量下降主要取决于反应器内的混合液的特性及流态等因素.进水的特性会影响滤饼的过滤阻力[1,2],通量下降也受各种能影响滤饼积累速率的因素的影响[3].本文通过烧杯试验结合实验室运行试验,着重就影响反应器混合液污泥(MLSS)特性以及膜比通量的因素进行了研究.1试验方法1.1试验装置1.1.1烧杯试验装置(1)六联混凝实验搅拌机,型号SC656;(2)平板微滤膜抽滤装置,型号Autoscienceap02p(见图1).图1平板微滤膜真空抽滤实验装置Fig.1Schematicoftheplanarmembranefilterwithvacuumpump1.1.2运行试验装置化学沉淀-微滤膜工艺处理铅蓄电池生产废水的实验室运行工艺流程如图2所示.膜反应器的有图2化学沉淀-微滤膜工艺试验流程图Fig.2Schematicofthechemicalprecipitation-microfiltrationprocess收稿日期:2004-03-21;修改稿收到日期:2005-05-11作者简介:高永(1969-),男,河北张家口人,博士生,研究方向为膜法水处理.第25卷第5期膜科学与技术Vol.25No.52005年10月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYOct.2005DOI:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2005.05.009效容积为10.2L,每周期处理水量为3.2L.采用国产的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微滤膜组件,平均膜孔径为0.22μm,膜表面积0.72m2,新膜的比通量为4.21L/(m2·h·kPa).反应装置由可编程序控制器(PLC)自动控制.原水经提升泵进入膜反应器,到达高水位时结束进水,加药泵与进水同时启动加碱,调pH值至8.出水电磁阀打开开始出水,反应器液位到达低水位停止出水,同时进水泵与加药泵启动,进入下一个运行周期.1.2分析方法(1)总铅、总铁用原子吸收分光光度法,日立180-80偏振塞曼原子吸收光谱仪;(2)MLSS用重量法,AB104-S型光电天平;(3)SO42-用离子色谱法,戴安600离子分析仪;(4)浓缩污泥组成用X射线衍射,D/Max-2500X射线分析仪;(5)MLSS粒度分布用激光衍射,Mastersizer2000型激光粒度分析仪.1.3实验方法本研究以某铅蓄电池厂的车间生产废水为原水.原水水质为:浊度3.3～22.0NTU;pH值1～2;总铅2.2～7.0mg/L;总铁3.1～7.5mg/L;SO42-150～4000mg/L.通过烧杯试验结合实验室连续运行试验,对MLSS浓度和MLSS粒度分布的影响因素,以及水温、污泥特性等因素对膜通量的影响进行了研究.1.3.1烧杯实验方法以Pb(NO3)2、浓硫酸、FeCl3·6H2O配制不同组成、不同浓度的模拟含铅废水,分别用NaOH和石灰乳调节到所需的pH值(8.0),在六联混凝沉淀试验搅拌机上进行絮凝反应,控制相同的搅拌强度和搅拌时间.然后在相同的压力下(0.078MPa),将MLSS用膜孔径0.22μm,直径为5cm的平板微滤膜进行抽滤,测定过滤相同体积的不同MLSS所需要的时间,同时用激光粒度分析仪测定该MLSS中颗粒的粒度分布.1.3.2运行试验方法运行试验分两阶段运行,第一阶段以NaOH为沉淀剂,共运行42d,平均每天12个周期,处理水量1596.8L,最后将反应器内混合液静置沉淀24h