亞鐵基復(fù)合混凝脫色劑制備及其在針織印染廢水處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,建筑、交通、電力等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目逐年增加,對鐵塔、鋼架、輪胎等產(chǎn)品的需求量日益劇增。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)工序中都需要用鹽酸或硫酸對鋼材或鋼簾線等金屬表面進行酸洗除銹處理,由此產(chǎn)生大量酸洗廢液,這些廢酸屬于危險固廢。我國危險廢物污染防治優(yōu)先選擇的技術(shù)路線是危險廢物綜合利用,實現(xiàn)其資源化,以提高這些行業(yè)的清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟水平。另外,紡織印染工業(yè)在青島的經(jīng)濟主體中也占有很大的比重。印染廢水屬于較難處理的工業(yè)廢水之一,

2、印染行業(yè)印染廢水色度超標(biāo)排放現(xiàn)象時有發(fā)生,給自然水體的水生生態(tài)環(huán)境造成了較大的影響。
　　 本論文通過對危險廢物—廢酸進行綜合利用,研制新型的亞鐵基復(fù)合混凝脫色劑,用于針織印染廢水的混凝脫色處理,以廢治廢,既實現(xiàn)了廢酸的資源化綜合利用,又為印染廢水的混凝脫色處理提供了新的藥劑品種選擇。
　　 論文的創(chuàng)新點在于解決了亞鐵脫色后上清液返黃和三價鹽脫色性能差的缺點,打破了人們研究新型混凝劑時傾向于追求聚合高分子的思維定式,充分

3、利用亞鐵的脫色性能和三價鐵鹽或鋁鹽的混凝性能,通過引入絮凝性能好的三價鐵離子和鋁離子,強化亞鐵型混凝劑的混凝沉降性能,實現(xiàn)亞鐵和三價鹽兩者間的優(yōu)勢互補。實驗結(jié)果驗證了本論文提出的混凝劑研制方案的可行性,共研制出BH-1、BH-2兩種混凝脫色劑。
　　 分別利用紫外可見光譜檢測,X-射線衍射分析,以及鐵離子和鋁離子逐時絡(luò)合比色法,對BH-1和BH-2混凝脫色劑的產(chǎn)品表征進行了分析。紫外可見光譜檢測顯示,BH-1的UV-vis特征吸

4、收峰在635nm處,BH-2的UV-vis特征吸收峰在618nm處。X-射線衍射分析表明,BH-1中的晶體存在形式主要為FeCl2(H2O)4(FeCl3)H2O、FeCl2·2H2O、FeCl3·6H2O,BH-2中含有FeCl2·2H2O、FeCl2(H2O)2、FeCl2(H2O)4、beta-Fe2(OH)3Cl和Al2(OH)5Cl-2H2O、Al10Cl3(OH)27·13H2O等晶體結(jié)構(gòu)。逐時絡(luò)合比色的結(jié)果為,BH-1中的

5、三價鹽為Fe(Ⅲ),全部以Fea的形態(tài)存在,BH-2混凝脫色劑中的三價鹽為Al(Ⅲ),其分布形態(tài)主要為單體及低聚物形態(tài)(Ala),約占74.8％,中等聚合形態(tài)(Alb)約占25.2％,沒有Alc大分子聚合形態(tài)存在。
　　 BH-1型混凝脫色劑最佳的使用條件是:加藥量0.8～1.0‰,混合后的pH值控制在7.5～8.0,此條件下BH-1型混凝脫色劑形成的絮體較大,沉降速度亦較快,CODcr去除效率可達55％以上,色度去除效率可達9

6、5％以上,出水色度可達到《山東省地方標(biāo)準(zhǔn)紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/533-2005)標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ的B級標(biāo)準(zhǔn)(色度≤30倍),處理成本約為0.40元/噸。由于該型混凝劑本身pH值較低,pH值為1以下,因此該類混凝劑適合pH值較高的機織印染類廢水,使藥劑在發(fā)揮脫色作用的同時,還可調(diào)節(jié)廢水的pa值。
　　 BH-2型混凝脫色劑也表現(xiàn)出較優(yōu)異的混凝沉降性能,其最佳使用條件:加藥量0.8‰,混合后的pH值控制在7.0～7.5,對

7、CODcr、色度的去除效率分別可達到59.8％、97％,出水色度可達到《山東省地方標(biāo)準(zhǔn)紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/533-2005)標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ的B級標(biāo)準(zhǔn),噸水處理成本約0.45元。該型混凝劑本身pH值較高,pH值為3.5左右,因此該類混凝劑適合pH值較低或偏中性的針織印染或印花類廢水。對BH-2進行了實際生產(chǎn)應(yīng)用,結(jié)果表明,處理后的印染廢水色度能夠滿足《山東省地方標(biāo)準(zhǔn)紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/533-2005)

8、標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ的B級標(biāo)準(zhǔn)(色度≤30倍)。
　　 運用灰色理論建立了BH-2投藥量GM(0,N)預(yù)測模型,可以隨時根據(jù)水質(zhì)的變化自動調(diào)節(jié)投藥量,在保證處理效果的同時,還可節(jié)省藥劑投加成本,模型的建立為混凝工藝自動化投藥控制系統(tǒng)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。因此在開發(fā)新型、高效混凝劑的同時,針對特定廢水為其構(gòu)建相應(yīng)的投藥量預(yù)測模型是可行的。
　　 綜上,本論文研制的新型混凝脫色劑不但實現(xiàn)了廢酸的綜合利用,變危險廢物為資源,而且脫色劑表現(xiàn)出優(yōu)異