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    瓜爾豆膠廢水預處理的方法研究

    發布日期:2015-01-04 21:03:57
    廢水處理,吸附,絮凝,微電解
    瓜爾膠(Guar gum)也稱瓜爾膠、古爾膠。一般含 14% ~ 17%的豆殼、35% ~ 42%的胚乳及相當大數量的胚 芽[1]。由于是最為廉價的親水膠體,用途非常廣泛。瓜爾豆膠的高黏度特性,可以作為食品工業的增稠劑[2]。在陽 離子化的過程中,產生廢水,性質見表1。
    由表1 *水性質.
    外豌組成pH C0D(mg/l)
    黃色略渾濁有臭味豆膠、溶劑(甲醇、異丙醉)12.83260500
    1瓜爾豆膠廢水預處理方法比對
    1.1活性炭吸附
    取廢水在一定pH值下,加人活性炭吸附,抽濾。廢水處理調pH到7以下開始出現白色渾濁,微電解PH3-4時渾濁度最 大。抽濾時濾速較悵。結果見表2:
    1.2絮凝劑沉淀
    取廢水50^,在一定pH值下,加人不同達到絮凝劑攪拌, 靜置一夜,抽濾。結果見表3:
    表2蘺性炭吸附結果
    序號 加炭量(質量比)pH吸附時間濾液狀態濾液 COD(mg/l)
    10.5%6.84敞口靜止20天黃色褪去、微發黑31875
    21.0%7.20敞口靜止20天黃色褪去、微發黑41094
    31.5%6.54敞口靜止20天黃色褪去、微發黑42500
    40.5%6.97敞口磁力攪拌2h黃色變淺微渾發黑134500
    50.5%2.42敞口磁力攪拌7h黃色褪去、微發白64250
    60.5%3.63敞口磁力攪拌7h黃色褪去、微發白60250
    70.5%4.62敞口磁力攪拌7h濾液微黃51250
    80.5%5.58敞口磁力攪拌7h濾液微黃163500
    90.5%6.68敞口磁力攪拌7h濾液較黃205250
    表3不同絮凝劑沉淀的效果1.3先蒸有機溶劑組分再加絮凝劑
    絮凝劑加入量pH滷液 CODfmc/l)考慮到液體組分中有甲醉和異丙醉有機組分,先蒸餾
    飽和氣化鈣10mL>12180125 出部分液體然后再用活性炭和Ca(〇H)2進行處理。
    飽和硫酸鋁2mL加后為5175250取廢水200mL,不調pH,分段蒸餾出一部分組分,每段
    飽和硫酸鋁+聚丙烯酰胺2mL+適量加后為5165500 l〇mL,測餾出液的COD,結果見表4:
    Ca(0H)210mL>12216000
    蔣晶晶等•瓜爾豆膠廢水預處理的方法研究
    • 4分ft鷂II鱸果
    餾出液體
    積(mL)始末釜
    灌代)始末汽 諷m懷出液
    C0D(mg/l)
    第一段10d6-8883-84282500
    第二段1088-901093750
    第三段1090-9385-86.51055000
    第四段1093-9886.5-941161250
    第五段1098-10294-100l〇i250
    a.加活性炭
    將分段蒸餾的釜液調pH = 3 - 4,按0.5%(質量)加人 活性炭,微電解磁力撹拌9h,抽濾。結果如表5:
    表5蒸鑣@藎液潸性炭吸附繪果
    加炭童(質量比)PH吸附時間#液 C0D(mg/l)
    0.5%,3-49h '36938
    b.加 Ca(OH)2
    將分段蒸熘的II液分為四份,分別加2% -5% Ca (OH)2,敞口磁力攪拌0.5h。結果見表6。
    表6釀麵后釐靝用Cat沉%婧果
    加人&(0«):的置(班董比)出水CCM^mgrt)COD去除率(%)
    2%3440086.9
    3%2715089.6
    4%3580086.5
    5%2930088.B
    S1蒸餾后II液加氫氧化轉沉澹效果
    由圖1可以淸楚看出此法效果在Ca(OH)23%的加入 量處達最大值,廢水處理去除率為89.6%,比原水直接加人相同質 釐的氫氧化鈣后COD的去除率提高了 80%。
    1.4微電解
    取廢水200ml,常壓下控制氣溫在80弋~ 92T蒸餾出 液體45ml,取釜液100ml,加人用pH = 1.5左右的酸性水溶 液活化0.5h的鐵肩(20目以上)7.5g,活性炭(20 - 40目) 1.5g,歧入空氣,進行原電池反應,當溶液變為棕黃色時視 為到達反應的終點。
    分別稱取三份3gCa(OH)2,用蒸餾水調成乳濁液依次 加入到用微電解處理過的水中,微電解攪拌40mb,兩層濾紙抽 濾,液體呈透明的亮黃色,體積均約為94iri,測COD。結果 見表7。
    表7 >不兩PH值微電解效果比較
    微電解前 的pH值到達終點 的pH值微電解到達終點的 時間(min)出水COD&
    (rag^l)較釜液的去 除率(%)較原液的
    去除率(%)絮體顏色
    1.495.292302535060.890.3墨綠
    1.915.442202452562.190.6墨綠
    2.355.421302170066.591.7墨綠
    10-39,兩者的數量級相差了 22,所以Fe(OH)3比Fe(0H)2 穩定。
    重復pH = 2.35的操作,在最終過濾沉淀之前,再次鼓
    人少量空氣,使Fe(OH)2盡可能轉化為Fe(OH)3,當液體 雖土黃色濁液時再過濾測COD,結果見表8。
    表8沉淀形式不兩對COD的影«
    標號PH出水 C0D&(mg/l)絮體顔色
    1#2.3521700墨綠
    2#2.3522200土黃
     
    田2 pH對COD去蹌的影響
    由圖2可以看出:當水的pH值在2.35時反應到達終 點時間短,廢水處理同時COD的數值降低到了二萬左右,去除率也 達到了 91.7%。
    考慮到絮體的顏色是Fe2+的墨綠色,Fe(OH)2標態下 的 KspA = 4. 86 x 10_17,而 Fe(OH)3 的 Ksp$ = 2. 8 x
    理論上2»樣的COD值應該稍低,但在鼓人空氣時, 溶液以大童連續的泡沫形式向外逸出,改用電爐加熱并用 玻璃棒不斷攪拌以加速反應的進行,過程中有少量的水蒸 汽揮發,使溶液略有濃縮,造成了 2#樣出水COD值略高, 但總體而言相差無幾。綜合考慮動力成本和實際效果,沒 有必要把Fe(0H)2向Fe(0H)3轉化的操作。
    蔣晶晶等•瓜爾豆膠度水預處理的方法研究
    2結果討論
    方 法實驗條件處理后COD去除率
    活性炭吸附0.5%活性炭加人量,pH = 6.84,靜止20天3187587.7%
    絮凝劑沉淀飽和嫌酸鋁2mL +適量的 聚丙烯酰胺16550036.5%
    先蒸出有機蒸出1/4體積液體后在釜
    溶劑再加絮液中按3%的質*比加人2715089.6%
    凝劑Ca((XD2
    微電解Fe:C = 5:l,2h后按 3%的 質量比加入Ca(OH)22170091.7%
    由上表可以淸楚看出,比較四種分析方法,瓜爾豆膠 廢水按此方法處理效果最好:每200ml控制氣溫在801C ~ 92<€蒸馕45ml后,調節釜液的pH = 2.35,鐵碳比以5:1加 人水中進行原電池反應,到達終點后加Ca(OH)2敞口磁 力攪拌〇.5h,過濾后COD的值為21700mg/l,COD的最終去 除率可以達91.7%。
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