新型絮凝劑處理制革廢水的試驗研究
隋智慧1，2 秦煜民1，3 林冠發4 張躍升1
（1、北京科技大學土木與環境工程學院，北京 100083；2.齊齊哈爾大學輕紡系，黑龍江齊齊哈爾 161006；
3.河北理工學院資源系，河北 唐山 063009；4.西安交通大學材料科學與工程學院，陜西西安 710049）
摘 要；天然礦物質制成的BKD—2型聚鐵鹽絮凝劑，其分子通式為[Fe2（OH）n（SO4）3-n/2]m，采用該絮凝劑處理制革廢水，試驗結果表明：在常溫小H值為6～8，絮凝劑的投加量為200mg／L條件下，在原水的CODcr約為3000mg／L，Cr3+約80mg／L，S2-約50mg／L時，CODcr、Cr3+的去除率分別達到65％～70％、60%～65％，且成本較低。
關鍵詞：絮凝劑；制革；廢水處理；混凝
中圖分類號：TU991.22；X794
文獻標識碼：A
文章編號：1009－2455（2002）03－0033－03
An Experimental Study on The Leather Wastewater Treatment by A New Flocculent
SUI Zhi-hui1,2, QIN Yu-min1,3, LIN Guan-fa4, ZHANG Yue-sheng 1
(1. Civil and Environmental Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083,China; 2. Dept. of Light Industry and Textile, Qiqihar University, Qiqihar 161006, China; 3. Dept. of resources, Hebei Institute of Technology, Tangshan 063009, China; 4. School of Material Science and Engineering, Xi‘an JiaoTong University, Xi‘an 710049, China)
Abstract: BKD-2 polyferrum salt([Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m) floculent made from natural mineral has been
used to treat leather wastewater. The characteristics of original water are shown as follows: CODcr is about 3000 mg/L; Cr3+ is about 80 mg/L; S2- is about 50 mg/L. The experimental results show that the removing rate of C0Dcr, Cr3+ is 65%～70% and 60%～65% respectively in the condition that temperature is normal, pH value is 6-8 and the adding quantity of flocculent is 200 mg/L. And this method has the advantage of low cost.
Key words: flocculent; leather; wastewater treatment; coagulation
絮凝沉降法是制革廢水處理常用的方法。本試驗采用新型絮凝劑可有效去除制革廢水中有機物、色度、重金屬、氮和硫等，操作管理方便，處理效果穩定，不受水溫、氣溫和毒物的影響，還能夠去除生物難以降解的有機殘留物。
1 廢水水質
制革廢水水樣取自齊齊哈爾市某制革廠，該廠采用濕法加工，大量的蛋白質、油脂和化工原料，如酸、堿、鹽、鞣劑、加脂劑和染料等隨廢水排出。廢水水質見表1。
2 試驗部分
2.1 絮凝劑的制備及其特性
BKD－2絮凝劑是以天然礦物質為主要原料，經過—系列物理化學加工處理制備而成的新型復合絮凝劑。該種絮凝劑制備工藝簡單，只需將原料干燥、破碎、過篩，然后按一定的投料比在反應槽內與加入的化學試劑反應，結晶處理后即可得到成品。BKD－2絮凝劑兼具絮凝、吸附架橋和吸附脫色等多種功效。固體BKD－2絮凝劑外觀呈淡黃色，經分析測試和研究確認，其分子通式為［Fe2（OH）n（SO4）3-n/2］m，n＜2，m＞11。其分子中具有多核絡合離子結構，在水溶液中能產生大量的疏水性的氫氧化物聚合體，如［Fe（H2O）6]3+、［Fe2（H2O）3]3+等。
BKD－2絮凝劑能夠提供大量的絡合離子，能夠強烈吸附膠體粒子，通過粘附、架橋交聯作用，促使微粒凝聚，同時，還可以發生物理化學變化，中和膠體微粒及其懸浮物表面電荷，降低膠團的g電位，因而膠體離子由原來的相斥變成相吸，破壞膠團的穩定性，粒子相互碰撞而沉降[1]。
與其它絮凝劑相比，BKD－2絮凝劑無毒無害。化學性質相當穩定、極易溶解于水，且價格低廉、存放方便。
2.2 試驗方法
2.2.1 燒杯攪拌試驗
在500mL燒杯中加人制革廢水400mL，調節pH值，使其在絮凝劑最佳絮凝pH范圍內，先以200r／min的速度攪拌2min，再以40r／min的速度攪拌10 min，靜止20min后過濾，取濾液測定CODcr、色度及Cr3+濃度等主要指標。
2.2.2 沉降試驗
于100mL具塞量商中，先加人制革廢水，再加人一定劑量的BKD－2絮凝劑，將量簡來回倒置10次后靜置。測定不同時間下，絮狀物沉降高度，得到絮凝物沉降速度。然后將此沉降的混合液100mL倒入直徑為80mm的布氏漏斗中，在常壓下過濾，測定其沉降不同時間的絮凝污泥量。
3 試驗結果
3.1 攪拌速度對絮凝沉淀效果的影響
在絮凝劑添加過程中，一般先用較快速度進行攪拌，使絮凝劑與微粒能充分接觸。一旦絮凝作用產生，攪拌速度就應該降低，避免破壞已形成的絮團。本試驗采用快速（200r／min）攪拌與慢速（40r／min）攪拌相結合的方式，絮凝效果好。
3.2 pH值對絮凝效果的影響
在常溫及絮凝劑投加量為 200mg／L的條件下，考察pH值對絮凝效果的影響。圖1表明中H值對BKD－2型絮凝劑處理制革廢水的絮凝效果影響很大。在pH為7－8的范圍內CODcr和色度的去除率，達到最高，分別為68.2％和71.8％。Cr3+的去除率在pH值為8.6時最高，達到60.6％。因為在此pH條件下，其一，Cr3+生成C3（OH）3沉淀，其二，Cr3+隨著生成的絮狀物沉淀沉降下來；隨著pH值的繼續增加，Cr3+的去除率下降較小。同時，SS的去除率在PH為7.3時達到最高，為64.6％。
3.3 絮凝劑投加量對絮凝效果的影響
圖2所示，在常溫及pH值7.0條件下，隨著BKD－2型絮凝劑的加人，CODCr、色度、SS和Cr3+的去除率先增大，當絮凝劑的投加量為200－250mg／L時，絮凝效果最好，去除率分別達到68.2％、71.8％、64.6％和60.6％，投加量繼續增大時，絮凝效果下降。
剛開始投加絮凝劑時，由于使微粒的表面電位降低，微粒間的表面斥力下降，廢水中的微粒開始絮凝；隨著絮凝劑的增加，微粒的表面電位逐漸降到零，廢水中的微粒產生快速絮凝；繼續投加，微粒的表面電位又開始上升，斥力增加，絮凝效果變差。
3.4 絮凝劑投加量對沉降速度的影響
從圖3可以看出：在常溫及pH值7.0條件下，絮凝劑的投加量為200mg／L時沉降速度最大，也就是絮凝效果最佳；在絮凝劑的投加量為400mg／L時沉降速度最慢。這說明，絮凝劑的投加量超過最佳值后，隨絮凝劑投加量的加大，沉降速度反而降低。這與前面結論一致。
3.5 沉降時間對污泥量的影響
圖4表明：在常溫、最佳投加量及最佳pH值條件下，污泥量隨沉降時間的延長而增大。沉降10min污泥量占沉降60min污泥量的 85％左右，說明BKD－2型絮凝劑對處理制革廢水的沉降速度很快，絮凝效果良好。
3.6 最佳條件下的處理效果
取制革廢水各400mL，調節PH值為7.0，絮凝劑用量為200mg／L，沉降時間10min，試驗結果見表2。
試驗結果表明，最佳絮凝條件下CODcr、色度、SS和CJ3+的去除率分別穩定在65％～70％、70％～75％、64％～66％和60％～65％之間，這就進一步說明BKD－2絮凝劑對于制革廢水具有良好的處理效果。
4 結論
①常溫下，BKD－2型絮凝劑最佳絮凝條件：pH7～8，用量200mg／L，先以200r／min的速度攪拌2min，再以40r／min的速度攪拌10min，靜止沉降20min。
②BKD－2型絮凝劑處理制革廢水，最佳絮凝條件下絮物沉降速度最快，沉降10min時污泥量占沉降60min時污泥量的 85％左右。
③制革廢水經BKD－2型絮凝劑絮凝沉降后，為進一步用氧化溝、SBR等生物法處理打下基礎，使制革廢水達標排放。
參考文獻：
[1] 蔣展鵬.環境工程學[M].北京：高等教育出版社，1991.
作者簡介：隋智慧（1971－），男，黑龍江齊齊哈爾人，博士，目前主要從事工業廢水治理及環境質量評價等研究工作，電話（010）62348450。
論文搜索
月熱點論文
論文投稿
很多時候您的文章總是無緣變成鉛字。研究做到關鍵時，試驗有了起色時，是不是想和同行探討一下，工作中有了心得，您是不是很想與人分享，那么不要只是默默工作了，寫下來吧！投稿時，請以附件形式發至 paper@h2o-china.com ，請注明論文投稿。一旦采用，我們會為您增加100枚金幣。
