造紙工業(yè)是對環(huán)境污染較重的行業(yè)之一,其主要污染來自制漿造紙過程中產(chǎn)生的各種廢水,主要包括蒸煮制漿廢水(黑液)、洗漿廢水、漂白廢水和抄紙廢水等4大類。其中蒸煮制漿廢水對環(huán)境污染最為嚴重,占整個造紙工業(yè)污染的90%。造紙廢水中污染物的成分相當復雜,廢水中因含大量的細纖維、樹脂、色料及其它化學和物理雜質(zhì),使COD、BOD、色度污染負荷大,難以直接生物降解。而混凝沉降法,是目前國內(nèi)外用來提高水質(zhì)處理效率的一種既經(jīng)濟又簡便的水處理技術(shù),其關(guān)鍵問題之一是混凝劑的選擇。因此,選取高效和經(jīng)濟合理的混凝劑處理造紙廢水,是治理廢水、解決廢水污染的一條行之有效的方法。

　　鼓風爐鐵泥是煉鐵過程中鼓風爐氣凈化而產(chǎn)生的一種固體廢棄物,其粒度通常在0.1mm以下,它含有大量的氧化鐵和細粒焦炭,化工利用主要是從鐵泥中提取精炭和鐵精礦。粉煤灰是熱電廠排放的一種廢棄物。我國電力以燃煤為主,每年約有近億t粉煤灰排放,目前其利用率僅為40%左右,主要用于燒磚、筑路、水泥和混凝土的摻合料、選取漂珠、改良土壤等方面,其余部分基本上堆積廢棄,這不僅占用了土地,而且污染環(huán)境。如何將粉煤灰綜合利用,是當今環(huán)境科學的重要研究課題。

　　本實驗是在粉煤灰中加入鼓風爐鐵泥,進行酸處理,制備PBS混凝劑,并與無機高分子絮凝劑PSA配合用于造紙廢水的處理,具有工藝簡單,以廢治廢,低成本,多效益等優(yōu)點。

　　廢水處理工藝

　　利用PBS混凝劑與PSA配合使用,對造紙廢水進行處理。實驗用廢水水樣,取自黑龍江某造紙廠綜合廢水總排口,pH6.87,CODCr2890mg/L,SS736mg/L,色度820倍。自制PBS混凝劑和PSA絮凝劑;Al2(SO4)3和FeCl3,市售。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　PBS混凝劑制備將60g粉煤灰、30g鐵泥和助溶劑(NaCl,5.5g左右)置于一個裝有攪拌裝置的500mL燒杯中,加入150mL3.5mol/LH2SO4,在電熱板上緩慢加熱2.5h,即得酸浸粉煤灰混凝劑(PBS)。該混凝劑為黏稠、灰色液體,密度為1.5~1.6g/m3,pH值為1~2,硫酸鋁含量為25~30g/L,硫酸鐵含量為35～40g/L。

　　PSA(聚硅酸鋁)絮凝劑制備以煤矸石灰碴(電廠沸騰爐排渣)為主要原料。PSA絮凝劑性能:pH值2～3,有效濃度6.5%,分子量20萬左右。

　　混凝實驗用DBJ-621型定時變速攪拌機在1L燒杯中進行實驗。取500mL廢水,加入適量PBS,在轉(zhuǎn)速為280r/min下攪拌2min,使混凝劑充分分散。隨后降低轉(zhuǎn)速至120r/min,繼續(xù)攪拌8min;再加入一定量(約15mg/L)的PSA絮凝劑,以180r/min攪拌1min,再調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為40r/min攪拌8min,靜置20min后取距液面25mm處的上清液分析水質(zhì)。用標準重鉻酸鉀法測定COD,用稀釋倍數(shù)法測定色度。

　　在pH值為6～9范圍內(nèi),PBS混凝劑對廢水均有較好的處理效果。且pH值為7.0時處理效果最佳,CODCr去除率為85.2%。PBS混凝劑的投加量在某一值時CODCr去除率有一最大值,不宜過高或過低,最佳投加量為60mg/L。PBS混凝劑與絮凝劑PSA配合使用,能有效地降低造紙廢水中的SS、CODCr及色度。在常溫、pH值為7.0及混凝劑投加量為60mg/L的條件下,SS、CODCr和色度的去除率分別為92.4%、85.2%和91.6%,其對廢水的混凝沉降性能優(yōu)于Al2(SO4)3和FeCl3混凝劑。PBS混凝劑的生產(chǎn)原料來源豐富,制備工藝簡單,生產(chǎn)成本低;將其用于廢水處理屬以廢治廢,且廢水處理工藝簡單,因此費用低。采用本法處理造紙廢水,不會產(chǎn)生二次污染。