聚合氯化铝和硫酸铝对有机硅废水的混凝处理研究

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1、聚合氯化铝和硫酸铝对有机硅废水的混凝处理研究浙江省余姚市环境保护局第四环保所浙江省余姚市315400摘要：采用聚合氯化铝和硫酸铝对采自化工厂的有机硅生产废水进行混凝处理。探究在不同的pH值、浓度、助凝剂等试验条件下对废水COD去除效果的影响，结果表明絮凝处理对有机硅废水COD去除效果并不明显。在最佳pH值和最佳投加剂量条件下，并配合使用聚丙烯酰胺后，聚合氯化铝和硫酸铝对废水COD的去除效果分别为31%和36%左右。关键词：聚合氯化铝；硫酸铝；有机硅废水；混凝；研究.1八—刖目随着有机硅产品中硅油、硅树脂和硅橡胶的广泛应用，全

2、球有机硅工业自20世纪90年代以来，一直保持高速发展，而中国成为增长最快的市场［1】。有机硅化合物结构独特，具有难燃、憎水、耐腐蚀、耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、以及生理惰性等优异特性，得到广泛的应用。这种废水毒性大，酸性强，生物难以降解，其处理难度较食品和轻业工废水处理难度大。1混凝应用的研究分析化学混凝法是目前岡内外普遍用来提高水质处理效率的一种既简便又经济的水处理技术［6］。混凝的主要对象是废水中的细小悬浮物颗粒及胶体微粒,这些颗粒难用自然沉淀法从水中分离出去。化学混凝是通过向废水中添加混凝剂，使细小悬浮物

3、颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉淀，得以与水分离,从而净化废水［7］。胶体脱稳和聚集机理主要有四种：(1)压缩双电层作用。水中的悬浮物一般都具有双电层结构，在这种结构下使粒子间存在着相互静电斥力，使各种胶体不能相互靠近，形成不了更大的颗粒，从而可以长时间的处于稳定状态。而加入带有相反电荷的药剂，则可以增加水中的反离子浓度，使胶体的扩散层压缩，降低胶体之间的排斥势能，使胶体粒子能够碰撞凝聚。这种压缩双电层作用与金属离子的价数奋关，离子价数越高,所需混凝剂的量越少。(1)吸附一架桥作用。吸附架桥作用主要指高分子物质与胶粒之间

4、的吸附与桥连作用。高分子物质溶于水后，经水解反应生成线性结构的高聚物，这些高分子物质的活性基因可以强烈地吸附胶粒，并且这些卷曲的团状分子展开后，可引起胶粒间的架桥连接作用。(2)吸附电中和原理。合成或天然的高分子混凝剂，在水中水解缩聚而形成具有很强吸附能力的高分子化合物。当这些带奋电荷的高分子物质吸附了带异种电荷的颗粒以后，产生了电性中和作用，从而使胶体的ξ电位降低。这种吸附力可由静电力引起，也可由范德华力或氢键等引起。所以，胶体粒子可能吸附过多的聚合反离子而改变其电性，带上异种电荷后重新稳定存在。(3)沉淀网捕作用。

5、当金属氯化物或金属盐和氢氧化物作混凝剂吋，当投药量大得足以迅速沉淀成金属氢氧化物(如AI(0H)3)或金属碳酸盐吋，水中的胶粒可被这些沉淀物所网捕而一同下沉。这种作用基本上是一种机械作用。当水中的胶体少时，所需的混凝剂的量很人，反之则所需的混凝剂相应较少。实际上，在废水处理过程中，四种种作用不是完全分开的,而是表现出以某种作用为主而己。目前，限制混凝剂广泛使用的原因主要是药剂费用和沉渣处理，因此化学混凝法应用的关键在于选择合适的混凝剂进行混凝处理。聚合氯化铝(PAC)作为一种无机高分子混凝剂具有絮凝体形成快，沉降迅速，混凝效

6、果好，污泥脱水容易，对原水性质变化适应性强，适宜的范围宽，用量小，腐蚀小，成本低等优点［8】。硫酸铝作为一种无机低分子混凝剂在水的净化中，使杂质凝结，更容易沉淀和过滤，与助凝剂配合使用可使絮体的状态改变，絮凝与沉降速度提高，污泥含水量降低。聚合氯化铝(PAC)和硫酸铝(AS)作为两种常用无机混凝剂，己被广泛应用于水处理的各个领域［4】。所以开发其在有机硅废水中的砬用具有一定的可行性。用聚合氯化铝、硫酸铝处理冇机硅废水，通过混凝效果的比较，选择最佳的处理工艺参数，以探索对奋机硅废水进行混凝处理的可行性，为奋机硅废水的处理提供新

7、的途径。2混凝实验简述试验原理本实验采用的混凝剂主要有聚合氯化铝和硫酸铝，冋吋加入聚丙烯酰胺做助凝剂。在水中投加较多的铁盐或铝盐等药剂吋，铁盐或铝盐在水中形成高聚合度的氢氧化物，通过吸附水中颗粒而沉淀，低分子物质主要基于双电层作用原理以混凝为主产生沉淀，而高分子聚合物则以架桥联结作用产生沉淀。当把聚合氯化铝和硫酸铝加入废水中吋，生成水和离子[Al(H2O)6]3+,其水解反应如下[AI(H2O)6]3++H20[AI(OH)(H2O)5]2++H3+0[AI(OH)(H2O)5]2++H20[Al(OH)(H2O)4]2++

8、H3+0[AI(OH)(H2O)4]2++H20[AI(OH)(H2O)3]+H3+0表1准确度试验结果由表1可知COD在100-500mg/L范围内，两种方法的误差都在比较小的范围内，改进后的COD快速测定法的误差比传统国标测定法大，但是相差不多。为确保试验结果的精密度，重复进行三次上述