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我國印染廢水排放量大,且印染廢水中包含較多有機污染物。為減少對環境的影響,廠家在排放印染廢水前,有必要對其進行處理,而處理其中的有機物是一大重點。粉煤灰與脫硫灰由于其能夠通過吸附,接觸絮凝,沉淀去除廢水中的顆粒物而被作為混凝劑應用于工業廢水處理。因此,在去除印染廢水中的有機污染物方面,脫硫灰也有一定潛力。進行酸化活性改性后,改性脫硫灰能夠作為混凝劑去除印染廢水中的有機污染物,其作用機理可以分為物理吸附和化學吸附兩個方面:

  改性脫硫灰的粒徑范圍(0.5~300μm)較小,比表面積(可達2700~3500cm2/g)較大,物理吸附性能較強,從而能通過物理吸附機理吸附水體中的有機物。

  改性脫硫灰分子結構中存在大量的Al、Si等活性點,能與吸附質通過化學鏈或離子鍵發生結合而產生化學吸附,進而實現有機物的部分脫除。

  為探究硫酸改性脫硫灰去除印染廢水中有機物的能力,本研究以電廠脫硫灰為原料,使用硫酸對其進行改性處理,并使用不同劑量的改性脫硫灰對同一來源的印染廢水進行處理。最后,本研究通過測定每個廢水試樣被處理前后的重鉻酸鹽指數(CODCr),分析改性脫硫灰對印染廢水中有機物的去除能力。

  1、試驗材料,方法,設備

  1.1 試驗材料

  1.1.1 試驗用脫硫灰/改性脫硫灰

  使用取自電廠的脫硫灰,其化學組成見表1。

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  脫硫灰改性用試劑為硫酸,1mol/L。本研究分別將100g粒狀脫硫灰磨細至200目后加入到500mL酸溶液中,然后在室溫下以200r/min的轉速攪拌30min,將過濾后的改性脫硫灰烘干作為水處理藥劑。

  1.1.2 試驗用印染廢水參數

  試驗用水樣取自某傘面綢印染公司廠區車間廢水排放口處的原水,該廢水外觀是以紅棕色直接染料為主,含有少量酸性染料和陽離子染料的混合廢水,pH值7.2,水質呈淺灰色、微紅,水質參數如表2所示。

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  1.2 試驗方法

  先在7只1000mL燒杯中分別加入800mL同批印染廢水,再向燒杯中分別加入不同量的改性后的脫硫灰粉末。

  在DJB-621定時變速六聯攪拌機中以300r/min的速度快速攪拌、混合、反應3min后,自動切換到60r/min慢速攪拌反應10min,使其反應完全,停止攪拌后拔出攪拌漿,水樣靜置沉淀30min,取上清液進行pH值、CODCr的測定,以比較藥劑的凈水效果。

  1.3 試驗儀器及測定方法

  DBJ-621型六聯定時變速攪拌機。該機由同軸轉動的六只攪拌漿組成,并具有兩套可事先預設時間和轉速的設施,可在設定的時間內自動變速和停止運行,能保證所有樣品在相同的水力攪拌強度和時間內進行。

  分析天平:TG328-B

  CODCr測定:重鉻酸鉀容量法

  pH值測定:精密試紙測定

  2、印染廢水處理試驗結果

  2.1 試驗結果

  單獨投加硫酸改性脫硫灰后,將混凝劑與印染廢水進行混合、反應及沉淀處理。7個試樣的試驗結果如表3和圖1所示。

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  2.2 試驗結果分析

  在試驗中當投加改性脫硫灰作為混凝劑時,快速攪拌反應開始前3min沒有絮狀沉淀物形成,水質呈原色,即灰色(稍帶紅色),當慢攪拌至第5min時,水中發現有少量細小灰狀的固體顆粒物沉淀(礬花)產生,其顏色在印染廢水處理過程中隨廢水顏色而改變,靜置沉淀后的水質呈淺灰色,不帶紅色。以上現象表明,硫酸改性脫硫灰對廢水染料中的有機物有一定的吸附能力。

  從測試數據及曲線看,隨著投加量的增加,該改性脫硫灰對印染廢水中CODCr的去除率會以一定趨勢提高,當投加量達到20g/L時,CODCr的去除率為30%,若繼續增大藥劑量,處理效果沒有明顯的提高。

  3、結論

  本研究使用硫酸對脫硫灰進行改性處理,并以重鉻酸鹽指數(CODCr)為指標,通過試驗驗證了改性脫硫灰對于印染廢水中有機物的去除效果。試驗結果表明,硫酸改性后的脫硫灰對印染廢水中的有機物有一定的去除效果。在改性脫硫灰投加量達到20g/L時,處理后廢水的CODCr可降低30%,繼續投加時,有機物去除率沒有明顯提升。因此,本研究使用的改性脫硫灰可被應用于印染廢水的處理工作,最佳投加量為20g/L。此項研究對于脫硫灰用于印染廢水處理具有基礎工程應用意義


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