絮凝法处理餐饮废水.doc

絮凝法处理餐饮废水餐饮废水的悬浮杂质分为以高分子脂类及其衍生物为主的油类和蔬菜碎粒、不溶性蛋白、纤维质态的非溶解性有机物两类。废水中以油类为主，导致水的CODcr值较高。因此处理餐饮废水的关键在于除油，为此本文采用絮凝法对餐饮废水进行絮凝破乳。 1 絮凝原理 餐饮废水中污染物主要以胶体形式存在。胶体本身既具有巨大的表面自由能、有较大的吸附能力，又具有布郎运动的特性，从而颗粒间有较多碰撞的机会，似乎可以粘附聚合成大的颗粒，然后受重力作用而下沉。但是由于同类的胶体微粒带着同性的电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，也阻碍各胶粒的聚合。投加铝盐等无机盐后，发生金属离子水解和聚合反应过程，被吸附的带正电荷的多核络离子能够压缩双电层、降低电位，使胶粒间最大排斥能降低，从而使胶粒脱稳1。使用无机盐絮凝剂处理的同时，有机高分子也常作絮凝剂使用。高分子絮凝剂有较好的架桥和吸附作用，和无机盐絮凝剂共同使用可以加快反应速度，提高处理效果。 2 实验方法 絮凝剂配成1g/L的溶液。烧杯搅拌实验在磁力搅拌器上进行，每次实验水样为200mL，水样取自某星级宾馆的餐饮废水，经初沉后用0.1mol/L稀盐酸和0.1mol/L氢氧化钠精确调pH值到要求值。操作程序为：在快速搅拌下投加絮凝剂反应2min后，改变搅拌速度为慢速，继续搅拌10min，静沉20min后，距上液面约5cm处吸取部分上清液测定剩余浊度及CODcr2。 3 结果与讨论 3.1 絮凝剂的选择各种絮凝剂的用量为2mL，试验温度为2229，取絮凝处理后的上清液，测定CODcr及浊度，结果见表1。 表1 各种豪凝剂的处理效果控制分析项目碱式氯化铝硫酸铁氯化铝硫酸亚铁硫酸铝钾硫酸铝钾+聚丙烯酰胺pH7877.5877上清液CODcr/(mgL-1)620168546038726265272366CODCr去除率/56.351.757.548.954.083.3上清液浊度/NTU32.484.834.9930.9194.225.8浊度去除率/70.995.768.772.20.176.9注：原水水质指标为CODcr14191mg/L，浊度111.62NTU，pH7从表1可以看出，分别采用碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾、硫酸铝钾+聚丙烯酰胺处理餐饮废水，其中硫酸铝钾+聚丙烯酰胺去除废水CODcr效果最好，这说明单独使用一种无机盐作絮凝剂，效果不如复合絮凝剂使用效果好，为此选用硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作絮凝剂。3.2 絮凝条件的优化确定了硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作为絮凝剂后，对最佳絮凝条件进行摸索试验。从图1中可看出，随着加药量的增加，絮凝后浊度呈现先增加，后降低，再增加的趋势，说明加药量不是越多越好，其最佳投药量为：200mL水样加入3.2mL硫酸铝钾+聚丙烯酰胺。确定了最佳投药量后，在此基础上实验确定最佳pH值，结果如图2。沉淀速度与pH的关系曲线见图3。 从图2中可以看出，随着pH值的增大，上清液浊度减小，最佳pH值为9左右。而且从图3可以看出pH值增大时，沉淀速度加大。总的来说，加药量、pH值的变化对浊度的去除有很大影响，随着pH值的变大，浊度降低的同时，沉淀速度也大大提高。这说明，pH值变大时，絮体矾花形成速度在提高。随着矾花的聚集，依靠重力，矾花迅速沉降下来，削弱了胶体的电位，从而起到压缩双电层的脱稳和吸附架桥作用。单独使用一种无机絮凝剂，CODcr去除率不高，并且矾花形成的速度比较慢，矾花也比较小，较难进行固液分离，絮体难以回收处理。而使用复合混凝剂，CODcr去除率很高，矾花比较大，沉降速度快，固液分离快，处理起来比较方便。从而说明了有机絮凝剂的分子链上带有电荷，具有一定的压缩微颗粒表面比电层作用，但其主要功能是“吸附”和“架桥”作用，它可以起助凝剂的作用。无机絮凝剂的加入改善了废水中的电荷分布，有机絮凝剂的加入对带有电荷的胶体颗粒进行吸附中和，并通过“架桥絮凝”作用形成大而结实的絮凝体。因而复合使用有机和无机絮凝剂可以有效地提高CODcr去除率，使絮凝后的水易于继续处理，絮体易于脱水。 4 结论 硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作絮凝剂可明显降低餐饮废水的CODcr及其浊度。CODcr去除率可达到83.3，浊度去除可达到76.9。碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾、硫酸铝钾+聚丙烯酰胺6种絮凝剂对餐饮废水絮凝处理的效果都比较好。其中硫酸铝钾+聚丙烯酰胺处理效果最好。其最佳投药量为：每1L水样加入1g/L的复合絮凝剂16mL，最佳pH值为9左右。 悬浮床光催化膜分离反应器处理受污染河水的研究1 试验方法 试验装置如图1所示。反应器中插入低压汞灯，反应器底部由微孔板曝气提供悬浮床的供氧和混合。聚乙烯中空纤维膜组件（孔径为0.4mm）浸没于反应器中，用抽吸泵抽吸，通过膜的过滤得到出水。催化剂则被截留于反应器内。反应器有效容积0.24m3，设计水量为11.8m3/d。受污染的河水取自清华校河。进水COD大约在5080 mg/L，NH3N浓度大约26mg/L，由于原水在进水箱的沉淀，进水SS大约为0。2 结果与讨论2.1 COD和NH3N去除效果试验考察了不同HRT和进水条件下该反应器去除COD和NH3N的效果。结果见表1。表1 反应器处理河水运行历程时间顺序HRT进水水质出水水质COD去除率13d6hCOD：5080mg/LNH3-N：26mg/LCOD：0mg/LNH3-N：13mg/L100%46d4.5h728d3hCOD：816mg/LNH3-N：24mg/L80%2930d3hCOD：5080mg/LNH3-N：1520mg/LCOD：40mg/LNH3-N：814mg/L30%3135d2h3641d3hCOD：5080mg/LNH3-N：812mg/LCOD：1520mg/LNH3-N：57mg/L70%试验结果表明：进水水质正常时，COD去除率可达80%以上（HRT3、4.5、6h）。但氨氮浓度升高会大大恶化处理效果。如果认为COD和氨氮二者不相互抑制，则去除单位质量的NH3N要相当于去除5倍质量的COD。这说明，对未受生活污水严重污染和较轻富营养化的河流、湖泊水而言，使用本系统进行COD和TOC的去除是合理的。2.2 催化剂的截留和悬浮效果通过使用0.4mm孔径微滤膜，催化剂可以被有效截留。在最初三天出水中有轻微的催化剂泄漏，但随后则被完全截留。总泄漏量不足总催化剂量的5%。通过微孔板曝气和膜组件下的反冲曝气系统，催化剂在悬浮床中能保持良好悬浮。在适当条件下，催化剂悬浮量可以保持40d不用添加。2.3 膜过滤阻力的变化在运行过程中，膜过滤阻力逐渐上升。膜过滤阻力与膜通量密切相关。通量越大，膜过滤阻力上升速率越快。大体上可以用指数关系来描述过滤阻力上升速率与膜通量的关系。试验结果表明：在膜通量小于54l/(m2h)时，过滤阻力增长速率小于0.15kPa/d，如果以压差增长小于8m水头为膜过滤周期，则可以稳定运行52天不清洗。2.4 膜组件的清洗膜过滤阻力上升到一定程度后，需要对膜组件进行离线化学清洗。试验表明NaClO漂洗足以使膜过滤阻力回落到相当于清洁膜的水平。这说明有机物是膜面污染物的主要成分。对污染后的膜丝做扫描电镜分析，表明膜面污染物主要为河水中的纤维状物质、藻类和真菌类物质。 2.5 催化剂活性的变化在试验过程中，只要进水水质正常，均可以维持稳定的处理效果；经过进水水质恶化然后又恢复到基本正常时，处理效果也相应恢复。这说明在处理过程中催化剂活性得以保持。将运行后的催化剂与新催化剂在相同试验下对比其活性，发现运行后催化剂活性明显