橡胶促进剂废水处理

0前言

硅藻土是由硅藻及其他微生物的硅质遗骸组成的生物硅质岩，主要化学成分是无定型的SiO2，并含有少量的Al2o3、Fe203、CaO和有机质等。硅藻土具有独特的微孔结构，比表面积大。堆密度小，孔体积大.表面被大量硅羟基所覆盖。通常其颗粒表面带有负电荷.向硅藻精土中加入适量的其他阳离子混凝剂(如铝系或铁系混凝剂，制成改性硅藻 土混凝剂.则可同时实现对正电荷和负电荷胶体颗粒的脱稳。从而大大提高污水处理的效果。而且外 加的铝系或铁系絮凝剂可以使正磷酸盐和部分重金 属离子从溶解态转化为颗粒态.继而通过絮凝沉淀而将它们有效地去除。另外，硅藻土颗粒可作为形成絮体的骨架.改善矾花的结构.即有助凝的作用，使形成的絮体密实而有较好的沉降性翻。采用硅藻土处理废水也有不少研究。

橡胶促进剂生产废水属于高浓度难降解有机废水.废水主要来自水洗工序和过滤母液。特点是色度和浊度低，但盐分和COD浓度较高.同时废水中含有含氮或硫的苯、萘、杂环化合物。生化处理难度比较大朗。目前对该类废水的研究治理文献多为蒸馏、萃取、活性炭吸附、Fenton氧化、复合优势茵等处理工艺.但存在效果不够理想或成本高的问题。本试验采用改性硅藻土复合混凝剂预处理该类废水.研究经济有效的预处理方法.为后续生化处理创造有利条件。

1实验

1.1废水来源及水质

试验用橡胶促进剂生产废水取自青岛某橡胶助剂厂废水池，其水质见表1



1.2实验试剂及仪器

重铬酸钾、硫酸汞、硫酸亚铁按、浓硫酸、硫酸银、双氧水(30％)等均为分析纯。

JH—l2型COD恒温加热器、JJ一4A型六联同步自动升降搅拌器、pHS一3C型精密pH计等。

l.3实验材料改性

热活化改性硅藻土翻：取一定量的硅藻土，在烘箱中以105℃烘烤2h后取出慢慢冷却，得到热活化改性硅藻土
复配法改性硅藻土：一定量的硅藻土中加入硫酸亚铁、硫酸铝、PAC(使其质量分数分别为2％、10％、10％)混合后充分研磨。

1.4实验方法

分别取150mL原水于6只烧杯中，调节一定pH后.投加一定量的改性硅藻土。然后置于六联搅拌器上以250r／min快搅2min.再以70r／min慢搅10min。静置一定时间后。取上清液进行COD、盐度测定。

2结果与讨论

2.1硅藻土与不同混凝荆复配对COD去除率的影响通过探索试验，在搅拌速度和时间、pH值、温度等条件一定.确定投加总量为1.5e.／L，将硅藻土与不同混凝剂进行复配.测定上清液的COD值。

实验结果如表2所示。



从表2可以看出，在进水pH、药剂投加量等条件相同的情况下.改性硅藻土处理废水效果优于原土.而采用硅藻土复合混凝剂对水样COD的去除率较其他硅藻土复配混凝剂高。所以以下实验采用硅藻土复合混凝剂，研究投加量、pH、沉降时间各因素对橡胶促进剂废水的COD、盐度去除率的影响。

2.2投加量对处理效果的影响

实验条件：150mL水样，原水pH(8.68)，通过改变投加硅藻土复合混凝剂的量.在六联搅拌器上搅拌一定时间后(搅拌方式同实验方法)，静置沉降45分钟，取上清液过滤测COD和盐度，实验结果见图l。



从图1可以看出随着投加量增大.COD和盐度去除率有所提高.并出现一个峰值。之后随着投加量的继续增加COD和盐度去除率又逐渐下降，这主要是由于当用量过大时，其本身的酸性及铁、铝等水解产生的酸度使溶液pH值迅速降低，超出了混凝的最佳pH范围01]。改性硅藻土的最佳投加量为0.2g，此时COD去除率为47.6％。盐度去除率为42.5％。

2.3沉降时间对处理效果的影响

实验条件：150mL水样，原水pH(8.68)，投加0.2g改性硅藻土后在六联搅拌器上搅拌一定时间后，静置沉降不同时间，取上清液过滤测COD和盐度，实验结果如图2。

从图2可以看出，随着沉降时间的增加，COD和盐度的去除率都增大，45rain后，COD去除率增大速率变小。硅藻土吸附基本达到饱和盐度去除率60min后开始变小。适当延长吸附沉降时间，一方面可以更好的去除溶液中的污染物质，但是随着吸附时间的增加，吸附速度逐渐减小，而且处理时间的延长，增加处理成本，因此最佳沉降时间可选为45min。



2.4初始DH值对COD去除率的影响实验条件：150mL水样，通过改变原水pH值，投加0.2g硅藻土复配混凝剂搅拌反应一定时间后静置沉降45分钟.取上清液过滤测COD和盐度，实验结果见图3。

从图3可以看出随着pH增加，COD和盐度的去除率也增大。COD在pH为5时去除率达到最佳，为75.2％。之后随着pH增大，去除率减小，但高于DH<5时的去除率，这主要与复配剂中铝离子或铁离子水解的pH有关。实验中发现当pH=2时。水样变成乳白色，静沉反应一定时间后析出白色沉淀.分析原因主要是橡胶促进剂废水中M类衍生物在较低酸性条件下溶解性降低而析出。因此使得初始pH=2时COD去除率较高。为了减小调节pH所用酸成本，初始pH值可控制在5左右范围。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。




3结论

本研究研制了一种硅藻土复配混凝剂.其处理效果明显高于硅藻土与PAC、PAM和硫酸亚铁复合混凝的效果；用于处理橡胶促进剂废水，在最佳条件处理下，COD、盐度去除率分别可达到75.2％、53.8％.大大减少后续反应污染负荷。为后续生化处理创造有利条件.具有较好的应用推广前景。


  
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