橡胶促进剂废水处理

橡胶促进剂废水处理

前言

硅藻土是由硅藻及其他微生物的硅质遗骸组成的生物硅质岩，主要化学成分是无定型的SiO2，并含有少量的Al2o3、Fe203、CaO和有机质等。硅藻土具有独特的微孔结构，比表面积大。堆密度小，孔体积大.表面被大量硅羟基所覆盖。通常其颗粒表面带有负电荷.向硅藻精土中加入适量的其他阳离子混凝剂(如铝系或铁系混凝剂，制成改性硅藻土混凝剂.则可同时实现对正电荷和负电荷胶体颗粒的脱稳。从而大大提高污水处理的效果。而且外加的铝系或铁系絮凝剂可以使正磷酸盐和部分重金属离子从溶解态转化为颗粒态.继而通过絮凝沉淀而将它们有效地去除。另外，硅藻土颗粒可作为形成絮体的骨架.改善矾花的结构.即有助凝的作用，使形成的絮体密实而有较好的沉降性翻。采用硅藻土处理废水也有不少研究。橡胶促进剂生产废水属于高浓度难降解有机废水.废水主要来自水洗工序和过滤母液。特点是色度和浊度低，但盐分和COD浓度较高.同时废水中含有含氮或硫的苯、萘、杂环化合物。生化处理难度比较大朗。目前对该类废水的研究治理文献多为蒸馏、萃取、活性炭吸附、Fenton氧化、复合优势茵等处理工艺.但存在效果不够理想或成本高的问题。本试验采用改性硅藻土复合混凝剂预处理该类废水.研究经济有效的预处理方法.为后续生化处理创造有

利条件。

1实验

1.1废水来源及水质

试验用橡胶促进剂生产废水取自青岛某橡胶助剂厂废水池，其水质见表1

1.2实验试剂及仪器

重铬酸钾、硫酸汞、硫酸亚铁按、浓硫酸、硫酸银、双氧水(30%)等均为分析纯。

JH—l2型COD恒温加热器、JJ一4A型六联同步自动升降搅拌器、pHS一3C型精密pH 计等。

l.3实验材料改性

热活化改性硅藻土翻：取一定量的硅藻土，在烘箱中以105℃烘烤2h后取出慢慢冷却，得到热活化改性硅藻土

复配法改性硅藻土：一定量的硅藻土中加入硫酸亚铁、硫酸铝、PAC(使其质量分数分别为2%、10%、10%)混合后充分研磨。

1.4实验方法

分别取150mL原水于6只烧杯中，调节一定pH后.投加一定量的改性硅藻土。然后置于六联搅拌器上以250r/min快搅2min.再以70r/min慢搅10min。静置一定时间后。取上清液进行COD、盐度测定。

2结果与讨论

2.1硅藻土与不同混凝荆复配对COD去除率的影响通过探索试验，在搅拌速度和时间、pH 值、温度等条件一定.确定投加总量为1.5e./L，将硅藻土与不同混凝剂进行复配.测定上清液的COD值。

实验结果如表2所示。

从表2可以看出，在进水pH、药剂投加量等条件相同的情况下.改性硅藻土处理废水效果优于原土.而采用硅藻土复合混凝剂对水样COD的去除率较其他硅藻土复配混凝剂高。所以以下实验采用硅藻土复合混凝剂，研究投加量、pH、沉降时间各因素对橡胶促进剂废水的COD、盐度去除率的影响。

2.2投加量对处理效果的影响

实验条件：150mL水样，原水pH(8.68)，通过改变投加硅藻土复合混凝剂的量.在六联搅拌器上搅拌一定时间后(搅拌方式同实验方法)，静置沉降45分钟，取上清液过滤测COD和盐度，实验结果见图l。

从图1可以看出随着投加量增大.COD和盐度去除率有所提高.并出现一个峰值。之后随着

投加量的继续增加COD和盐度去除率又逐渐下降，这主要是由于当用量过大时，其本身的酸性及铁、铝等水解产生的酸度使溶液pH值迅速降低，超出了混凝的最佳pH范围01]。

改性硅藻土的最佳投加量为0.2g，此时COD去除率为47.6%。盐度去除率为42.5%。

2.3沉降时间对处理效果的影响

实验条件：150mL水样，原水pH(8.68)，投加0.2g改性硅藻土后在六联搅拌器上搅拌一定时间后，静置沉降不同时间，取上清液过滤测COD和盐度，实验结果如图2。

从图2可以看出，随着沉降时间的增加，COD和盐度的去除率都增大，45rain后，COD去除率增大速率变小。硅藻土吸附基本达到饱和盐度去除率60min后开始变小。适当延长吸

附沉降时间，一方面可以更好的去除溶液中的污染物质，但是随着吸附时间的增加，吸附速度逐渐减小，而且处理时间的延长，增加处理成本，因此最佳沉降时间可选为45min。

2.4初始DH值对COD去除率的影响实验条件：150mL水样，通过改变原水pH值，投加0.2g硅藻土复配混凝剂搅拌反应一定时间后静置沉降45分钟.取上清液过滤测COD和盐度，实验结果见图3。

从图3可以看出随着pH增加，COD和盐度的去除率也增大。COD在pH为5时去除率达到最佳，为75.2%。之后随着pH增大，去除率减小，但高于DH<5时的去除率，这主要与复配剂中铝离子或铁离子水解的pH有关。实验中发现当pH=2时。水样变成乳白色，静沉反应一定时间后析出白色沉淀.分析原因主要是橡胶促进剂废水中M类衍生物在较低酸性条件下溶解性降低而析出。因此使得初始pH=2时COD去除率较高。为了减小调节pH所用

酸成本，初始pH值可控制在5左右范围。

2.5最佳条件处理效果

在硅藻土复配混凝剂投加量为0.2g/150mL，进水pH为5～7，沉降反应时间为45rnin条件下，处理效果如表3所示。

3结论

本研究研制了一种硅藻土复配混凝剂.其处理效果明显高于硅藻土与PAC、PAM和硫酸亚铁复合混凝的效果;用于处理橡胶促进剂废水，在最佳条件处理下，COD、盐度去除率分别可达到75.2%、53.8%.大大减少后续反应污染负荷。为后续生化处理创造有利条件.具有较好的应用推广前景。