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(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建筑、交通、電力等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目逐年增加,對(duì)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(duì)鋼材或鋼簾線等金屬表面進(jìn)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(xiǎn)固廢。我國(guó)危險(xiǎn)廢物污染防治優(yōu)先選擇的技術(shù)路線是危險(xiǎn)廢物綜合利用,實(shí)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(jì)水平。另外,紡織印染工業(yè)在青島的經(jīng)濟(jì)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(shí)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(guò)對(duì)危險(xiǎn)廢物—廢酸進(jìn)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(shí)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(diǎn)在于解決了亞鐵脫色后上清液返黃和三價(jià)鹽脫色性能差的缺點(diǎn),打破了人們研究新型混凝劑時(shí)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(jià)鐵鹽或鋁鹽的混凝性能,通過(guò)引入絮凝性能好的三價(jià)鐵離子和鋁離子,強(qiáng)化亞鐵型混凝劑的混凝沉降性能,實(shí)現(xiàn)亞鐵和三價(jià)鹽兩者間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)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(jiàn)光譜檢測(cè),X-射線衍射分析,以及鐵離子和鋁離子逐時(shí)絡(luò)合比色法,對(duì)BH-1和BH-2混凝脫色劑的產(chǎn)品表征進(jìn)行了分析。紫外可見(jiàn)光譜檢測(cè)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(shí)絡(luò)合比色的結(jié)果為,BH-1中的

5、三價(jià)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(jià)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(méi)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(dá)55％以上,色度去除效率可達(dá)9

6、5％以上,出水色度可達(dá)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(jí)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(lèi)混凝劑適合pH值較高的機(jī)織印染類(lèi)廢水,使藥劑在發(fā)揮脫色作用的同時(shí),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(duì)

7、CODcr、色度的去除效率分別可達(dá)到59.8％、97％,出水色度可達(dá)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(jí)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(lèi)混凝劑適合pH值較低或偏中性的針織印染或印花類(lèi)廢水。對(duì)BH-2進(jìn)行了實(shí)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(mǎn)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)(色度≤30倍)。
　　 運(yùn)用灰色理論建立了BH-2投藥量GM(0,N)預(yù)測(cè)模型,可以隨時(shí)根據(jù)水質(zhì)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)投藥量,在保證處理效果的同時(shí),還可節(jié)省藥劑投加成本,模型的建立為混凝工藝自動(dòng)化投藥控制系統(tǒng)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。因此在開(kāi)發(fā)新型、高效混凝劑的同時(shí),針對(duì)特定廢水為其構(gòu)建相應(yīng)的投藥量預(yù)測(cè)模型是可行的。
　　 綜上,本論文研制的新型混凝脫色劑不但實(shí)現(xiàn)了廢酸的綜合利用,變危險(xiǎn)廢物為資源,而且脫色劑表現(xiàn)出優(yōu)異