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石材业加工废水处理技术

作者:admin 发布日期:2018/5/8 关注次数: 二维码分享

湖北创辉节能环保有限公司的小编为您推荐关于湖北工业废水处理的的重要信息,下面分享给大家:
 石材加工是目前产值最大的非金属矿产业,其产生石材废水。不同于常规矿粉废水,石材废水中含有石粉、部分石油烃、大量表面分散剂及少量氯化铵、亚硝酸钠等无机盐类添加剂,性质与浮选矿废水相似。由于该废水COD 含量偏高,自然沉淀产物十分密实,直接排放往往造成水生生物死亡、土壤覆盖板结的问题,造成严重的环境破坏。
由于石材废水中含有大量表面分散剂和石油烃,导致石粉颗粒表面带有大量负电荷,传统用于采矿废水处理的电中和技术沉淀效果差。目前处理石材废水的方法中,基本不进行电中和的常规絮凝法(硫酸亚铁/石灰絮凝、PAM 絮凝)效果很差;进行弱电中和的絮凝法因絮凝剂用量≥0.2%,沉降速度一般<0.5 cm/min,出水浑浊,处理效果不好等缺点,而不易推广;进行强电中和的絮凝法(电絮凝法) 据报道其效果很好,沉淀也较疏松容易抽取,但设备投资费用大。
不同于直接絮凝的传统处理思路,笔者提出了一种石灰/卤水体系+PAM 的处理工艺,并对絮凝剂的品种及用量、卤水用量、SS 与COD 的去除效果及石粉沉降速度进行了探讨。

湖北工业废水处理

1 实验部分
1.1 水样来源与水质
实验水样取自福建省晋江市裕丰石业有限公司产生的石材加工废水,其SS 为40 mg/L,pH 为7~ 8,COD 为78.2 mg/L,自然沉降后上清液吸光度为 0.120。
1.2 主要试剂与仪器
工业卤水(固体质量分数30%,取自某盐场);石灰粉(工业级);聚丙烯酰胺PAM(非离子型,工业级);PAC(盐基度40,含铁黄色固体,气浮用药;盐基度70,黑色固体沉淀用药;均为工业级);工业滤纸。 721E 可见分光光度计,上海光谱仪器公司; BS224S 电子天平,北京赛多利期仪器系统有限公司。
1.3 实验方法
絮凝剂的选择:取4 份水样,每份各200 mL,分别加入石灰粉调节pH=10~11,充分搅拌1 min 后,分别加入聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)、卤水+PAM,考察其絮凝效果。
卤水用量的确定:分别取12 份200 mL 水样于 250 mL 烧杯中,加入石灰粉调节pH 为11~12,搅拌后水样开始絮凝形成小的絮凝体,再按水样体积的 0.03%、0.05%、0.08%、0.10%、0.13%、0.15%、0.18%、 0.20%、0.23%、0.25%、0.28%、0.30%加入卤水,进行对比实验。充分搅拌后,记录沉淀速度并取上清液测吸光度。将上清液用工业滤纸过滤后,再次测其吸光度。
SS 的测定:以自然干燥石粉为基准物质,以自来水为溶剂。在自来水中溶解干燥石粉,搅拌均匀后,用移液管分别移取20 mL 于干燥烧杯中,置于干燥箱中烘干,称重,确定20 mL 样品中含有的石粉质量。另1 个烧杯中的清液采用可见分光光度计测量吸光度,并分别稀释为40、60、80、100、120、 140、160 mL,再测吸光度,绘制SS 含量标准曲线,对照标准曲线得出处理后石材废水的SS 含量。 COD 的测定:根据国家标准水质高锰酸盐指数的测定方法,测定原始废水、自然沉降后上清液及处理后上清液的COD。
1.4 对比实验
(1)电絮凝法。在电解池中以面积10 cm2 的铝棒为阳极,1 cm2 石墨作阴极,控制电压20 V,电流 0.03 A,电解10 min 后观察现象并取清液测定吸光度。(2)聚合氯化铝絮凝法。含铁聚合氯化铝与高聚度聚合氯化铝各按废水质量的0.05%投加至废水中,处理10 min 后观察现象并取清液测吸光度。
2 结果与讨论
2.1 絮凝剂种类对净化效果的影响
用石灰粉调节水样pH=9,加入不同絮凝剂〔5〕,实验中观察到PAM 的沉降速度慢,基本不沉降;高盐基度PAC 沉降速度快,上清液较浑浊,且药品用量大;低盐基度PAC 投加后无明显絮凝现象;卤水/ 石灰+PAM 体系(预先投加石灰维持其pH 为10~ 12,1 min 后投卤水)在pH>10 后,石粉明显失稳呈疏松团聚状态,投加卤水后沉降速度较快,且上清液澄清,药剂用量与PAC 相近但价格低廉,但如果先投卤水再以石灰沉淀则处理效果较差。
机理初探
3.1 石粉颗粒在水中的带电状态
在不调节pH 情况下,分别往3 份废水样品中添加阳离子型PAM、阴离子型PAM、非离子型 PAM,实验结果表明,只有加入阳离子型PAM 的废水发生絮凝沉降,说明石粉颗粒在水中带负电荷。
3.2 卤水/石灰体系处理石材废水的机理
研究时发现,仅加入石灰时石材废水的石粉颗粒也会发生沉降,但此时上清液上层悬浮物较多,沉淀细小。笔者认为石材废水的稳定性来源于水中的有机分散剂,因此不适合采用处理传统黏土废水或尾矿废水的方法来处理。投入石灰会使水中分散剂转化为钙皂,导致石材废水失稳,成本低廉,但处理效果较差。
取采用卤水/石灰体系处理后的石材废水上清液加入卤水和NaOH 溶液,产生絮凝沉淀,通过观察发现该沉淀呈淡黄色。取自然沉降的石材废水上清液加入卤水和NaOH 溶液,絮凝体呈更深的黄色,取清水加入卤水和NaOH 溶液絮凝体呈白色。从现象推测采用卤水/石灰体系处理石材废水,其上清液中含有其他物质,初步推断可能为残留的冷却油及 SS。从2.4 实验中COD 降低来看,可以认为绝大部分冷却油和分散剂被卤水/石灰体系絮凝。用丙酮萃取沉淀,发现丙酮颜色无明显变化,说明该有机物以脂肪酸钙沉淀为主,原本可溶于丙酮的冷却油(主要为脂肪酯类)基本被钙盐转化。

湖北工业废水处理

为了进一步验证处理后SS 主要组成是否为脂肪酸冷却油等有机物或带负电荷的胶态二氧化硅,取处理后的上清液加入环己烷进行萃取,观察油层并无颜色变化,说明SS 中基本不存在脂肪酸冷却油;取处理后的上清液加入酸溶解Mg(OH)2,同时老化可能存在的胶态二氧化硅,一定时间后发现大理石材加工废水上清液吸光度有所下降,花岗岩石材加工废水上清液吸光度有轻微上升,合理的解释是部分石材废水中存在胶态二氧化硅。
数据表明:(1)处理石材废水的最适合pH 在 10~11,絮凝沉降效果最好,pH 太大,上清液较浑浊, pH 太小,处理后石材废水中的石粉颗粒沉降速度较慢。
(2)采用卤水/石灰体系处理石材废水,在沉降石粉颗粒的同时也去除了冷却油,因此不适合石材厂回用水的处理,而适于排放水处理。
4 结论
(1)采用卤水/石灰体系和有机高分子絮凝剂 PAM 组合处理石材废水,与传统直接采用絮凝剂絮凝沉淀污泥的方法相比,该工艺的特点为预先破乳。
(2)调节废水pH 至10~11、卤水用量为0.15%、 PAM 投加质量浓度为10 mg/L,此时石粉沉降速度为60 cm/min,已满足工业生产要求,吸光度为0.02,处理后水体中的SS、COD 均符合《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)要求。
(3)由于石灰破乳/卤水絮凝法在沉降石粉颗粒的同时也去除了冷却油,因此更适合石材废水的集水处理;该工艺理论上同样适于含大量乳化油、分散剂和黄药的金属矿浮选废水的处理。
(4)采用该工艺处理石材废水,下层废渣较松软,易于进一步处理,解决了当前终端净化工艺中的石粉废渣硬化现象。

以上就是小编为大家推荐湖北工业废水处理的有关信息,湖北创辉节能环保有限公司为大家推荐,谢谢大家!欢迎新老朋友前来咨询:13378605888

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