_化学混凝技术在处理橡胶废水中的应用

第28卷第20期2012年10月甘肃科技GansuScienceandTechnologyVol.28No.20Oct.2012化学混凝技术在处理橡胶废水中的应用孙子茹，刘兴迪(中国石油兰州石化公司合成橡胶厂，甘肃兰州730060)摘要:通过综合大量文献，概述了橡胶废水处理的一般技术方法，并着重介绍了橡胶废水处理装置采用的化学混凝技术，混凝概念、机理和影响因素。通过对其装置原理和运行的研究表明，对于处理难度较大的橡胶废水，采用化学混凝的技术可以达标，处理效果且技术方案较适宜。关键词:混凝;混凝剂;混凝效果;橡胶废水中图分类号:TU991.22橡胶废水主要是来自橡胶产品(丁苯橡胶、丁腈橡胶)、合成树脂和有机化工原料(苯乙烯、丁二烯、MTBE、1－丁烯)等产品生产工艺产生的工业废水，其具有排放量大、毒性强、水质成分复杂等多重特点。其中COD为300～2000mg/L，BOD为100～360mg/L，若直接排放会严重污染生态环境［1］。1橡胶废水概述1.1橡胶废水的特点分析以清水为对照，用美国H589015970型气相色谱/色质联用仪(GS/MS)分析顺丁橡胶废水、丁苯橡胶废水中的有机成分，其测试结果表明［1］。在橡胶废水中共发现25种有机物，其中顺丁橡胶废水中有12种，丁苯橡胶废水中有29种。对25种有机物中含量较高的18种有机物进行定量分析，发现丁苯橡胶废水中的有机物含量是顺丁橡胶废水中有机物含量的16.8倍，为橡胶废水主要有机物污染来源。两种废水均以苯乙烯为主要成分，分别占18种有机物的51.5%(顺丁橡胶废水)和78.8%(丁苯橡胶废水)。顺丁橡胶废水中的丁烯基环乙烯占18种有机物含量的11.7%，丁苯橡胶废水中的乙苯占18种有机物含量的9.7%，分别为2类废水的第2主要成分。顺丁橡胶废水和丁苯橡胶废水的有机污染指标见表1。表1顺丁橡胶废水和丁苯橡胶废水的有机污染指标废水名称GS/MS－COM法测定的18种有机物总量(mg/L)TOC(mg/L)COD(mg/L)TOC/COD(mg/L)顺丁橡胶废水8.3525.673.680.347丁苯橡胶废水140.29159.8476.460.3351.2橡胶废水的一般处理方法目前，橡胶废水的处理方法主要有，混凝沉降法:橡胶废水中含有很多胶体物质，当加入混凝剂后，废水中胶体物质上的电荷被中和发生凝聚，然后通过大分子助凝剂的架桥作用，将小胶粒聚集成大絮团，可通过外力去除。此方法技术与其他处理方法比较，其优点是设备简单，易于上马，易管理，操作维护易于掌握，便于间歇运行，处理效果一般良好。但其缺点为排出的污泥含水率高、体积大;混凝气浮法，电化学法，生物法:生物处理法包括如活性污泥法，活性污泥法是以活性污泥为主体的废水处理法，是利用活性污泥中的各种微生物具有很强吸附和氧化分解有机物的能力来处理有机废水的一种方法。2化学混凝法2.1工艺原理化学混凝所处理的对象，主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。大颗粒的悬浮物由于受重力的作用而下沉，可以用沉淀等方法除去。但是，微小粒径的悬浮物和胶体，能在水中长期保持分散悬浮状态，即使静置数时小时，也不会自然沉降。化学混凝机理涉及的因素很多，如水中杂质的成分和浓度、水位、pH值，以及混凝剂的性质和混凝条件等。但归结起来，可以认为主要是三方面的作用。压缩双电层作用。压缩双电层的作用阐明胶体聚集的一个重要理论。水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态，在水中投加电解质———混凝剂可能使微粒碰撞聚集，失去稳定性。例如天然水中带负电荷的黏土胶粒，再投入铁盐或铝盐等混凝剂后，混凝剂提供的大量正离子就会涌入胶体扩散层甚至吸附层，在等电状态下，胶粒间静力斥力消失，胶粒发生聚结，脱稳的胶粒互相聚结，成为凝聚［2］。吸附架桥作用。三价铝盐或铁盐以及其他高分子混凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构。这类高分子物质可被胶体微粒所强烈类吸附。因其线性长度较大，当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮凝体。这种由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程，成为絮凝。网捕作用。三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。对于不同类型的混凝剂，压缩双电层作用和吸附架桥作用所起的作用程度并不同。对高分子混凝剂特别是有机高分子混凝剂，吸附架桥可能起主要作用;对硫酸铝等无机混凝剂，压缩双电层作用和吸附架桥作用以及网捕作用都具有重要作用［3］。2.2工艺流程收集的橡胶废水加压到均质池进行水质均合和pH值中和，污水在均质池的停留时间约为6～7h，通过曝气装置和改变水流方向使得水质达到均合，也可缓冲高浓度的污水，以便有更好的处理效果。均质后的污水由泵