混凝法處理馬鈴薯淀粉廢水
摘 要:用混凝法處理馬鈴薯淀粉廢水。研究了混凝劑的種類、投加量、pH 以及沉降時間對馬鈴薯淀粉廢水COD去除率的影響。通過對廢水處理前后各項指標及處理成本等各方面因素進行綜合分析，結果得知，PFS 作為馬鈴薯淀粉廢水的混凝劑較為合適，此時馬鈴薯淀粉廢水去除率可達到58 %。
關鍵詞:馬鈴薯淀粉廢水,混凝,COD 去除率
我國北方多以馬鈴薯為原料生產(chǎn)淀粉，產(chǎn)生大量含高濃度的有機化合物及懸浮物的廢水。常用的淀粉廢水處理方法是生化法，其缺點是占地面積大，基建投資高、技術難度大、操作管理復雜等。大部分中小淀粉廠由于技術和經(jīng)濟條件有限，尤其在北方地區(qū)，冬季氣溫低，生產(chǎn)周期短，采用生化法處理淀粉生產(chǎn)廢水有諸多困難。國內(nèi)外對生產(chǎn)淀粉廢水處理進行了大量研究，快速、高效、低耗的淀粉廢水處理技術是當前研究的一個重要方向[1-2]。
1 實驗材料與方法
1.1 實驗材料
藥品試劑：聚合硫酸鐵(PFS)、堿式氯化鋁(PAC)、氯化鐵、聚丙烯酰胺(PAM)、硫酸、氫氧化鈉。
淀粉廢水：取洗凈土豆用粉碎機打碎，按馬鈴薯與水1: 10 的比例，配置一定量的自來水，攪拌靜置后過80 目篩，靜沉0.5 h 后取上清液作為實驗水樣實驗廢水的COD 濃度控制在 5000～8000 mg/L 之間。
1.2 主要儀器
722 光柵分光光度計；JJ-4 六聯(lián)電動攪拌器；JJ-2 型組織搗碎機；pH 計等。
1.3 實驗方法
絮凝沉淀：在1000 mL 燒杯中加入500 mL 水樣，調(diào)節(jié)pH，投加一定量的混凝劑并攪拌后，加入濃度為0.5 %的聚丙烯酰胺，沉降，考察各因素對水樣中主要污染物COD 去除率的影響，測定廢水COD。
2 結果與分析
2.1 混凝劑對COD 的去除效果
調(diào)節(jié)廢水pH=7，加入不同種類的混凝劑5 mL/L(廢水)， PAM 加入量為1 mL/L(廢水)，沉淀時間為10 min 條件下，改變混凝劑的種類，進行對比實驗，對PAC、PFS 、氯化鐵進行混凝效果的比較，結果如表1 所示。
 |
實驗結果表明，在實驗條件下，PFS 處理廢水的效果最好。
2.2 沉降pH 對COD 去除率的影響
pH 是影響混凝處理效果的一個重要因素[3]。實驗用氫氧化鈉和硫酸將廢水調(diào)到所要求的pH，檢測PFS 對廢水COD 去除效果的變化，找到其最佳pH 范圍，結果如圖1 所示。
 |
實驗結果表明，PFS 在pH 為5～7 時對廢水中COD 的去除效果較好。馬鈴薯廢水原水樣的pH 為6.5～6.7，落在5～7 之間。基于調(diào)節(jié)pH 對工藝運行、維護、經(jīng)濟效益等帶來不利影響。從實驗結果分析可知，以PFS 作為馬鈴薯淀粉廢水的混凝劑不需要調(diào)節(jié)廢水pH。
2.3 PFS 投加量對COD 去除率的影響
不改變水樣pH，PAM 投入量為1 mL/L(廢水)，沉降時間 30 min，廢水COD 去除率實驗結果如圖2 所示。
 |
由圖2 的實驗可看出，PFS 投加量為6 mL/L(廢水)時，混凝效果最好，COD 的去除率最高。PFS 對廢水COD 的去除率是隨著投藥量的增大先增加后又降低。當投加量過少時，對膠體顆粒的粘附、架橋、交聯(lián)作用都不充分，膠粒不能充分地發(fā)生凝聚；當投加量過大時，單個膠粒表面都吸附聚鐵絡離子達到飽和，無法再與其它膠粒發(fā)生交聯(lián)作用，使膠體顆粒處于穩(wěn)定狀態(tài)不易凝聚，因此影響到廢水中有機物的去除。
2.4 沉降時間對COD 去除率的影響
在不調(diào)節(jié)pH、PFS 投加量為6 mL/L(廢水)和1 mL/L(廢水) 的條件下，進行混凝實驗，混凝后沉降，每隔l0 min 用注射器抽取液體上清液測定COD 值，實驗結果如圖3 所示，隨著沉降時間的增加，COD 去除率隨之提高，當沉淀30 min 后，COD 去除率趨于穩(wěn)定，隨時間的變化不大，沉淀時間選為30 min。
 |
2.5 選定條件下的實驗
在最佳條件下，PFS 和聚丙烯酰胺投加量分別為6 mL/L(廢水)和1mL/L(廢水)、沉降時間30 min 下，PFS 混凝法處理馬鈴薯淀粉廢水，實驗結果如表2 所示。
 |
由表2 得知，在選定實驗條件下，廢水COD 去除率在58 % 以上。
3 結論
利用實驗室模擬制成的馬鈴薯淀粉廢水，研究PAC、PFS 及氯化鐵對馬鈴薯淀粉廢水的絮凝效果，通過處理前后各項指標分析，并結合考慮實際工程處理時的經(jīng)濟成本，認為選擇PFS 作為馬鈴薯淀粉廢水的絮凝劑最為合適。但是，馬鈴薯淀粉廢水通過混凝處理后的水質(zhì)指標還達不到排放的標準，水中有機物的含量仍然很高，必須再經(jīng)過后續(xù)工段的處理達標后才排放。
參考文獻
[1]劉耕耘，李亞威，賽音．淀粉廢水的絮凝沉淀及生物處理[J]．內(nèi)蒙古大學學報：自然科學版，2002，33(2)：230-234．
[2]王乃芝，蘇永渤．化學法處理淀粉生產(chǎn)廢水[J]．工業(yè)用水與廢水，2000， 31(1)：29-31．
[3]張自杰．廢水處理理論與設計[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003： 123-125．
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
