强化混凝法处理含铅污水的效果研究

环保前线727王婷(天津渤海职业技术学院天津300402)强化混凝法处理含铅污水的效果研究【要】研究模拟超标的含铅废水,考察了混凝工艺对铅的去除效果,研究了混凝剂投加量、pH值和反应过程中搅拌时间对混凝去除铅的效果的影响。结果表明,混凝剂聚合氯化铝(PAC)投加量为85ng冮L左右、pH值为10.2左右时可得到对铅较佳的去除效果。【美健调】混凝法铅pH值污水随着工业的不断发展,水体污染物的种类和数量都在不断铅的去除率增加,尤其是重金属污染,因其毒性大、易富集日益受到人们关24较佳水力搅拌时间确定实验注。在我国污水厂、净水厂现有的技术条件下,研究有效去除混凝剂加入水中后,反应过程的水力条件要求有一定的停重金属离子的净水工艺,有着重要的意义。本研究以含铅废水留时间和搅拌速度,一般反应时间需15~30min。改变不同搅为处理对象,以强化混凝沉淀为处理方法,确定达到较佳净化拌反应时间,测定处理水铅的去除率。效果所需的混凝剂投加量、pH值、水力搅拌速度等条件,以最大程度的保证饮用水用水安全3结果与讨论1实验试剂、用水及设备3.1混凝剂较佳投加量的确定改变不同的混凝剂投加量,进行混凝实验,测定水中铅的1.1实验用水去除率,绘制去除率曲线,见图1。本研究用水为在实验室条件下配制的模拟含铅废水,含铅PAC投加量对铅去除率的影响浓度为0.03mg/L。此浓度根据《生活饮用水卫生标准》为3倍一去除率/%左右的超标废水。12实验试剂285本研究所用的混凝剂为市售聚合氯化铝(PAC),氢氧化钠盐酸为市售分析纯试剂。13实验仪器设备J-4六联搅拌器,酸度计,7504紫外可见光分光光度计。652实验方法5565758595105PAC投加量mg/L2.1水中铅含量的测定方法图1不同混凝剂投加量下水中铅的去除率曲线本研究对水中铅的测定采用双硫腙分光光度法。从图1可知,混凝剂投加量对污水中铅的混凝去除效果有2较佳混凝剂投加量的确定实验着重要影响。在PAC投加量小于85mg/时,水中铅的混凝去最小混凝剂投加量为150mg/,混凝反应时间快速搅拌除率随着混凝剂用量的增加而增大。当混凝剂投加量增加到1min,中速搅拌5min,慢速搅拌20min,pH值在75-8.5之85mg/L时,出现峰值,可以达到904%;用量再继续增加,混凝间。改变不同混凝剂投加量对废水进行混凝处理实验,测定处去除效果反而有所下降。理水铅的去除率。2本实验所用的PAC是一种高分子无机混凝剂,吸附架桥23较佳pH值确定实验是其发挥混凝净化效果的重要作用机理之一。在PAC投加量在选出的较佳混凝剂投加量下,混凝反应时间与前述相小于85mg/L时,水中混凝剂浓度相对较低,没有形成足够的同改变不同的pH值对废水进行混凝处理实验,测定处理水絮体去吸附铅的难溶物。在这个阶段,当逐渐增加混凝剂投加量时,就会有更多的铅的难溶物被吸附沉淀去除,也即在PAC收稿日期:2012-07-09投加量小于85mg/L时,混凝效果随混凝剂用量增加而增大2012年第4期28 TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY环保前线当PAC投加量过大时,混凝剂多而相应的胶粒少,使得高不同反应搅拌时间下的去除率分子聚合物一端吸附了一个难溶物胶粒后,在吸附架桥的时候找不到第2个胶粒粘连,最后只得和原胶粒的其他部位连在起,使得此胶粒重新恢复稳定状态,无法去除。所以在此阶段即PAC投加量大于85mg/时,随着混凝剂投加量增加,混凝效果反而有所下降。因此,得出结论:对于本研究所用含铅污水,当PAC投加量为85mg左右时,可以获得较好的铅去除效果。32混凝所需较佳pH值的确定88.5在上述较佳混凝剂投加量条件下,即PAC投加量为85mg/反应搅拌时间/min时,考察在不同的初始pH值下,污水中铅的混凝去除率,见图图3不同搅拌时间下去除率曲线2所示。由结果可知,总搅拌反应时间为22min,即中速搅拌12min不同pH值下水中铅去除率%慢速搅拌10min,去除率可得到较好效果。一去除率%4结论①对于超过《生活饮用水卫生标准》含铅量要求3倍左右的含铅废水,此混凝沉淀工艺对水中铅有较好的去除效果,有推广应用前景②对于上述废水,以PAC为混凝剂时,当其投加量为mgL左右时,有较佳的去除效果758.08.59.09.510.010.511.0③在此混凝工艺运用中,适当提高原水值到10.2左右,较pH值中性和偏酸性环境,可显著提高水中铅的去除率。图2不同pH值下水中铅的去除率曲线④混凝过程中,反应搅拌的时间对最终铅的去除效果有为了让水中的铅生成氢氧化物难溶物,进行混凝沉淀时水定影响,和原水水质有一定关系。对于本研究所用污废水,中速的pH值条件一般都调节为偏碱性环境。由图2可以看出,随搅拌12min、慢速搅拌10mi能达到较好的去除α果。着初始pH值不断升高,水中铅的去除率也不断增大,当pH值参考文献升高到102以上,去除率不再增大,反而有所下降。当pH值过[1]邹家庆,工业废水处理技术[M.北京:化学工业出版社高或者过低都不利于絮凝沉淀的形成,降低混凝效果,因而需2003:388-389.通过实验找到最佳pH值。本实验结果得出的较佳pH值为[2 SEong- Rin Lim, Julie M. Schoenung. Human health and e-10.2左右,去除率可达到91.2%co logical toxicity potentials due to heavy metal content33较佳反应搅拌时间的确定in waste electronic devices with flat panel displays tJJ.混凝反应过程的水力搅拌分中速和慢速两档,中速Journal of Hazardous Materials, 2010(177): 251-259150r/min,慢速80rmin。本研究设定先中速后慢速,慢速搅拌[3]赵越,韩雪,崔崇威,强化混凝沉淀法去除水中三种二价重10min,改变中速搅拌5~20min,即总搅拌时间在15~30mi金属离子的试验研究[J].化学工程师,2011(6):51-53.范围内变化,测定铅去除率,绘制曲线,如图3所示[4]甘胜,周旺,混凝一微滤处理重金属废水的研究[J].西安文理学院学报:自然科学版,2010,13(3):87-89