欢迎您访问山东淄博源润净水科技有限公司官方网站!

山东淄博源润净水科技有限公司

20年聚合硫酸铁生产经验为您服务 专注水处理药剂技术研发

全国服务热线0533-5559038

热门搜索关键词:
聚合硫酸铁
聚合硫酸铁厂家
聚合硫酸铁生产厂家
液体聚合硫酸铁
固体聚合硫酸铁
源润净水科技
当前位置: 首页 » 新闻动态 » 行业动态 »聚合硫酸铁对三聚氰胺废水的去除效果研究

聚合硫酸铁对三聚氰胺废水的去除效果研究

    发布时间:2017年3月7日    点击数:1712   【

三聚氰胺是一种重要的氮杂环有机化工原料,由于其较强的黏性,如果不慎进入人体内,将导致在体内形成草酸、鞣酸及钙等物质,并沉积在泌尿系统中。长期服用过量含三聚氰胺的食品就很容易形成结石,甚至导致膀胱癌。大人因为代谢系统能力比较强,耐受量高,所以受影响的几率相对较小。而婴幼儿代谢能力弱,所以食用就会对身体造成危害甚至威胁生命安全。

三聚氰胺废水主要来自生产三聚氰胺装置中的冲洗水、循环水的排污及一部分未回收的设备冷却水。废水被收集到废水池中,经测试合格后排放到污水系统。生产过程中产生的废水中主要含有少量的三聚氰胺、羟基酰胺类物质的饱和溶液和高浓度的氨氮。

1实验试剂与仪器

1.1实验试剂

聚合硫酸铁(AR,天津市科密欧化学试剂有限公司);三聚氰胺(AR,天津市科密欧化学试剂有限公司);氢氧化钠(AR,北京化学试剂三厂);氢氧化钙(AR,北京化学试剂三厂);硅藻土(AR,天津市科密欧化学试剂有限公司)。

1.2实验仪器

总有机碳测定仪(TOC-VCPN,日本岛津);电子天平(FA1604,上海雷韵试验仪器制造有限公司);恒温磁力搅拌机(79-3,上海思乐自动化科技有限公司)。

2实验方法

2.1混凝剂的配制

使用电子天平称取10g聚合硫酸铁,溶于100ml的蒸馏水中,配制成1∶10的聚合硫酸铁溶液。

2.2混凝实验

取50mL已知浓度的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中,视实验所需加入助凝剂,调节至所需pH值,加入一定量的聚合硫酸铁混凝剂,搅拌至所需时间,静置澄清后,取上清液测定其TOC值。

2.3TOC分析测试

通过单因子水平实验,使用TOC测试仪进行分析测试,测定水样中总有机碳的含量。以TOC作为评价指标,研究混凝剂用量、溶液pH值、搅拌时间、助凝剂的选择和废水浓度等因素对TOC去除率的影响,优化反应条件,证实聚合硫酸铁去除三聚氰胺的有效性,获得最佳的工艺参数。

TOC测试原理:水样分别被注入高温燃烧管(900℃)和低温反应管(150℃)中。经高温燃烧管的水样受高温催化氧化,使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳。经反应管的水样加入体积分数为1.5%的酸,使无机碳酸盐分解成为二氧化碳,所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器,由于一定波长的红外线被CO2选择吸收,在一定浓度范围内CO2对红外线吸收的强度与CO2的浓度成正比,故可对水样总碳(TC)和无机碳(IC)进行定量测定。总碳与无机碳之差值,即为总有机碳(TOC),TOC=TC-IC测定步骤如下:

(1)打开氧气钢瓶,调整出口压力为200kPa,调节TOC氧气进口压力为200kPa;氧气流量计100mL/min。打开电脑和TOC测试仪。

(2)打开操作系统。

(3)单击“NEW”建立一个新的操作界面。

(4)单击“connect”将计算机与TOC测定仪进行联机。

(5)使燃烧管温度升高至680℃。

(6)单击“Insert”插入标准曲线(样品),编辑测定方法。

(7)将进样管插入样品液面下,单击“Start”,按计算机程序设置的顺序进行设定。

(8)经TOC测试仪测定后,电脑中自动显示出所测样品中TC、IC、TOC值,重复测试三次取平均值。

(9)计算所测样品TOC的去除率。

3实验结果与讨论

3.1单因子最优水平的选择

3.1.1混凝剂用量对TOC去除率的影响

取50mL100mg/L的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中,调节至所需pH为8,分别加入一定体积的浓度为1∶10的聚合硫酸铁混凝剂(0.5mL、1mL、2mL、3mL、4mL、6mL、8mL、10mL),搅拌时间30s,静置至矾花体积为整个溶液体积一半时,取上清液测定其TOC值。实验结果如图1所示。由图1可知,随着聚合硫酸铁用量的增加,TOC去除率呈现着先升高后降低的趋势。由于胶体在混凝时存在着一个脱稳的过程,当聚合硫酸铁用量较少时,胶体脱稳不完全,此时TOC的去除率较低。当聚合硫酸铁用量过多时,产生了多余的正电荷,胶体之间相互排斥,去除效果逐渐变差。当聚合硫酸铁用量为8mL时,TOC去除率达到最大值,为21.04%。实验结果证实,当聚合硫酸铁用量为8mL时为最优化条件。

图1 聚合硫酸铁用量对TOC 去除率的影响

3.1.2pH值对TOC去除率的影响

取50mL100mg/L的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中,分别调节pH至7、8、9、10、11、12,加入浓度为1∶10的8mL聚合硫酸铁混凝剂,搅拌时间30s,静置至矾花体积为整个溶液体积一半时,取上清液测定其TOC值。实验结果如图2所示。

图2 溶液pH 值对TOC 去除率的影响

由图2可知,随着溶液pH值的增加,溶液中TOC的去除率呈现出先上升后下降的趋势。溶液的pH值直接影响着聚合硫酸铁的最优形态。当溶液的pH值较低时,聚合硫酸铁没有完全水解,此时溶液中TOC的去除率较低。当溶液中pH值过高时,会抑制聚合硫酸铁的水解程度,降低TOC去除率。在本实验中,当溶液的pH值为8时,聚合硫酸铁为最优形态,此时最高的去除率为25.12%。实验结果证实,当溶液pH值为8时为最优化条件。

3.1.3搅拌时间对TOC去除率的影响。

取50mL100mg/L的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中,调节至所需pH为8,分别加入浓度为1∶10的8mL聚合硫酸铁混凝剂,分别搅拌至所需时间(30s、60s、90s、120s、150s、180s),静置至矾花体积为整个溶液体积一半时,取上清液测TOC值。实验结果如图3所示。

图3 搅拌时间对TOC 去除率的影响

由图3可知,随着搅拌时间的增加,TOC的去除率呈现出先升高后下降的趋势。当搅拌时间较短时,聚合硫酸铁在溶液中没有完全混合,所以此时的去除率较低,当搅拌时间过长时,沉降下来的絮体被打碎,降低了TOC的去除率。90s为最佳搅拌时间,此时达到最大去除率为23.09%。实验结果证实,搅拌时间为90s时为最优化条件。

3.1.4原水浓度对TOC去除率的影响

分别取50mL已知浓度(100mg/L、200mg/L、400mg/L)的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中,调节至所需pH为8,分别加入浓度为1∶10的8mL聚合硫酸铁混凝剂,搅拌至所需时间90s,静置至矾花体积为整个溶液体积一半时,取上清液测定其TOC值。实验结果如表1所示。

由表1可知,随着原水浓度的增加,TOC去除率先升高后下降,而TOC的去除量不断增加。该数据表明,聚合硫酸铁用量为8ml时不足以使高浓度废水中的微粒沉降。在本实验所研究的范围内,适合处理原水浓度为200mg/L的废水溶液,去除率可达23.80%。

表1 原水浓度对TOC 去除率的影响

3.1.5助凝剂对TOC去除率的影响

取两份50mL200mg/L的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中,分别采用NaOH溶液和Ca(OH)2溶液调节至所需pH为8,加入浓度为1∶10的8mL聚合硫酸铁混凝剂,搅拌至所需时间90s,静置至矾花体积为整个溶液体积一半时,取上清液测定其TOC值。实验结果如表2所示。

从表2可以看出,在最优化的实验条件下,助凝剂的选择对TOC的去除率有着重要的影响,溶液中污染物的性质影响着助凝剂的选择,在本实验范围内选择NaOH为助凝剂,TOC去除率可达23.80%。

表2 不同助凝剂对TOC 去除率的影响

3.1.6硅藻土对TOC去除率的影响

取两份50mL200mg/L的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中,调节至所需pH为8,分别加入浓度为1∶10的8mL聚合硫酸铁混凝剂,向其中一份加入1g的硅藻土,另一份不加入,分别搅拌至所需时间90s,静置至矾花体积为整个溶液体积一半时,取上清液测定其TOC值。实验结果如表3所示。

从表3可以看出,在最优化的条件下,硅藻土对TOC的去除率有着重要的影响,加入硅藻土的废水溶液中,TOC的去除率可达26.80%。该数据说明:硅藻土可以提高废水溶液中TOC的去除率。

表3 硅藻土对TOC 去除率的影响

3.2最优条件下处理三聚氰胺废水的实验结果

通过以上一系列利用混凝原理进行的实验,以TOC作为评价指标,对混凝法处理三聚氰胺废水的效果进行评价。从混凝剂的用量、溶液pH值、搅拌时间、助凝剂的选择等方面进行了探究,得到了最佳的工艺参数。即选定NaOH作为助凝剂,混凝剂聚合硫酸铁用量为8mL,溶液的pH为8,搅拌时间为90s的条件下,处理原水浓度约为200mg/L的三聚氰胺废水溶液,溶液的TOC去除率可达26.80%。从实验的处理效果看,聚合硫酸铁混凝法处理三聚氰胺废水是可行的。

4结论

本文用聚合硫酸铁作为混凝剂处理三聚氰胺废水,能达到较好的处理效果。通过比较不同条件下的混凝处理效果,选择了最佳混凝条件:NaOH作为助凝剂、混凝剂的最佳用量为8mL、溶液的最佳pH值为8、搅拌时间为90s、原水浓度为200mg/L,TOC的去除率可以达到20%以上,初步证实了混凝法处理三聚氰胺废水的有效性。

源润最新产品

聚合硫酸铁
液体聚合硫酸铁
增强型聚合硫酸铁
聚合硫酸铁
污水除磷剂
固体聚合氯化铝

同类文章排行

最新资讯文章