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聚硅酸铝铁处理高浓度洗煤废水的研究

北极星环保网来源:《东北电力大学学报》作者:陈雪梅等2017/6/29 14:55:27我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:洗煤废水 混凝剂 混凝沉淀

北极星环保网讯:粉煤灰为原料制备合成了一种新型的无毒无机复合高分子混凝剂--聚硅酸铝铁。聚硅酸铝铁配合石灰混凝沉淀法处理高浓度洗煤废水,通过对高浓度洗煤废水COD、ZD指标的测定,探讨了PSAF投加量、石灰投加量、pH、温度对絮凝效果的影响。结果表明:PSAF投加量为13mg/L、石灰投加量为3mL、pH为2、温度为25℃时具有较好的处理效果。

洗煤废水

关键词:洗煤废水;聚硅酸铝铁;石灰

我国是煤炭生产的大国,每年因洗选煤产生了大量的洗煤废水。这些洗煤废水中含有大量的煤泥颗粒,尤其是一些地质年代较短的煤种所产生的洗煤废水悬浮物含量和COD值很高,固体颗粒表面带较强负电荷,使其具了稳定胶体的性质,较难沉降分离,给洗煤废水的闭路循环带来了一定的难度[1-3]。

大量洗煤废水的排放,不仅严重污染了水体,同时也增加了企业的运营成本。目前,对洗煤废水的处理多采用混凝沉淀的方法[4-5]。选择合理的混凝剂能获得理想的絮体,提高混凝效率,达到良好的混凝沉淀效果。本文拟采用粉煤灰为原料制备聚硅酸铝铁混凝剂用于处理高浓度洗煤废水。

1实验材料与方法

1.1实验水样

实验中所用水样为取自某火力发电厂的输煤皮带飞落在地面的煤粉,经筛分后用自来水浸泡12h后制得。水质见表1。

表1实验用水样的性质

洗煤废水

1.2主要仪器和试剂

主要仪器:pHS25型酸度计,SGZ-B型浊度仪,JJ-4A型六联搅拌器,JB-2型恒温磁力搅拌器等。

主要试剂:粉煤灰(吉林某电厂),FeCl3,HCL,NaOH,K2Cr2O7,石灰溶液。

1.3聚硅酸铝铁的制备

称取一定量粉煤灰于银坩埚中,在900-1000℃高温炉中焙烧2h,取出冷却后在热水浴中向坩埚中加入热除盐水浸取熔融物,10min后加入浓盐酸和10%Cacl2溶液,仍在热水浴中浸一段时间至溶液透明,加入5%氢氧化钠和6%的三氯化铁溶液各50mL,之后用3%盐酸溶液调至中性,静止,得到上清液,制得聚硅酸铝铁(PSAF)[6-7]。

2实验结果与讨论

2.1PSAF投加量对絮凝效果的影响

8个烧杯各取洗煤废水300mL,向烧杯中分别投加2mL、2.5mL、3mL、3.5mL、4mL、4.5mL、5mL、5.5mL的聚硅酸铝铁溶液,放在搅拌仪上以120r/min的速度搅拌3min,静止1min后放在搅拌仪上以60r/min的速度搅拌3min,静止30min,之后取上清液对COD、ZD进行了测定,结果见图1、2。

洗煤废水洗煤废水

如图1、2所示,随着PSAF溶液的投加量的增加,ZD和CODcr逐渐降低,当PSAF的投加量为4.0mL时,ZD和CODcr分别为9.8NTU和10.63mg/L,达到最低值。继续增加PSAF溶液的投加量,ZD和CODcr变化不大,但略有增加。所以,当PSAF投加量为4.0mL即13mg/L为最佳的投加量。

铝铁中等聚合物首先以吸附电中和方式与颗粒物发生作用,但投加量不足,使絮凝效果不明显,随着PSAF溶液的投加量的增加,聚合物在羟基连接作用下分子量逐渐增大,最终形成宏观絮团,在此过程中部分颗粒物进入絮团中,这使中等聚合物有充分的机会与颗粒物发生吸附电中和作用,并发挥桥联和网捕等多种作用。

延伸阅读:

洗煤废水:高浓度洗煤废水处理与回用技术

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