生物絮凝剂处理生活污水的应用研究

刘叶1 吕张义2 戈林燕3(1.陕西科技大学轻工科学与工程学院轻化工程国家级实验教学示范中心, 西安 710021;2.白云纸业有限公司,驻马店 463000;3.景兴纸业股份有限公司,平湖 314200)

摘要：实验分别用M-2B、M-2、CMD、高酐、阳Ⅰ型、阳Ⅱ型、阴离子1800、阴离子1600、阳离子102处理二沉池出水。以CODcr、色度、pH为主要测试指标,对每个絮凝剂的处理效果处理效果进行评价对比。结果表明:对于生活污水,高酐生物絮凝剂处理效果最佳,CODCr的去除率为63.00%,色度去除率为61.75%,pH为6.98。关键词：生物絮凝剂;生活污水;CODCr

0 引言

现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法;污水二级处理主要是应用生物处理方法;污水三级处理是在一、二级处理的基础上,应用絮凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。对于三级处理中的絮凝沉淀法主要是利用絮凝剂对废水进行净化处理的重要方法,因其工艺简单、效率高、费用低等优点而得到广泛

[1]

应用。絮凝剂主要有无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和生物絮凝剂。无机高分子絮凝剂一般分子量小、用量大进而使总体处理成本高、容易腐蚀设备且添加到水体中的金属盐会对人类健康造成不利影响等;高分子絮凝剂在环境中的残留物不易被自然降解、生产工艺复杂,且此类絮凝剂如聚丙烯酰胺的单体有神经毒性和致畸、致癌、致突变的效应。

目前我国常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂(以铁系絮凝剂和铝系絮凝剂为代表)和有机高分子絮凝剂(以PAM为代表)[2-4]。因此,本实验采用几种高效环保复合生物高分子絮凝剂对生活污水进行处理研究。生物絮凝剂的絮凝效果较好,种类多,分子量范围很宽(2000万-8000万),并且具有效率高,且易溶、效果佳、用量少、无毒、无臭、无二次污染、絮凝快等优点。另外生物絮凝剂在处理生活污水的过程中,可有效的降低化学需氧量(CODCr)和色度,因而生物絮凝剂作为一种绿色环保产品,具有巨大的开发潜力[5]。探究了实现微生物絮凝剂高效、低成本产业化的可行性。为更好的将生物絮凝剂应用于造纸废水提供科学依据。

表1 不同絮凝剂对生活污水的处理效果(投药量5mg/L)

絮凝剂种类原水

M-2BM-2CMD高酐阳Ⅰ型阳Ⅱ型阴离子1800阴离子1600阳离子102

pH值7.076.777.247.007.047.037.507.347.237.21

色度/度25198968992126134186196188

色度去除率/%—60.9661.7564.5463.3549.8046.6125.9021.9125.10

CODCr/mg·L-1200.8189.7186.3147.5135.1155.6108.8132.5104.3141.8

CODCr去除率/%—5.537.2226.5432.7222.5145.8234.0148.0629.38

且阴离子1600生物絮凝剂处理生活污水的效果最好,CODCr的去除率为48.06%。

2.2 投药量为10mg/l时污水处理效果的比较

室温(25℃)下,在转速200r/min搅拌10min的条件下,采用2mL浓度为0.5‰(即投药量为10mg/L)的九种不同生物絮凝剂分别处理100ml生活污水后,静置30min,并取上清液进行分析。此投药量下,不同絮凝剂对生活污水的处理效果见表2。

表2 不同絮凝剂对生活污水的处理效果(投药量10mg/L)

絮凝剂种类原水

M-2CMD高酐阳Ⅰ型阳Ⅱ型阴离子1800阴离子1600阳离子102

pH值7.077.267.09 6.986.837.01 7.20 7.157.14

色度/度2511069296126128177178172

色度去除率/%—57.77 63.35 61.75 49.80 49.00 29.48 29.08 31.47

CODCr/mg·L-1200.8171.0 105.874.3112.2103.9125.195.9108.1

CODCr去除率/%—14.84 47.31 63.00 44.12 48.26 37.70 52.24 46.17

1 实验

1.1 实验用水

实验中所用的水样采集于某制浆造纸厂二沉池出水口,主要水质指标:CODcr200.8mg·L-1,pH值7.07,色度251。1.2 实验方法

采用单因素控制变量的实验方法,在生活污水中加入一定量的生物絮凝剂,并控制温度、搅拌速度、pH等影响因素,通过检测色度、CODCr、pH等指标,判断生物絮凝剂处理生活污水的效果。

由表2可知,在10mg/L投药量下这几种生物絮凝剂处理生活污水的过程中,通过各指标的对比,pH基本都能满足国家生活污水排放标准,而综合色度去除率和CODCr去除率,高酐、阳Ⅱ型、阴离子1600生物絮凝剂为处理生活污水的较好的几种絮凝剂。

2 结果与讨论

利用九种生物絮凝剂(M-2B、M-2、CMD、高酐、阳Ⅰ型、

阳Ⅱ型、阴离子1800、阴离子1600、阳离子102)处理生活污水,检测分析各种絮凝剂的处理效果并筛选出最佳絮凝剂种类。

2.3 投药量为15mg/L时污水处理效果的比较

表3 不同絮凝剂对生活污水的处理效果(投药量15mg/L)

絮凝剂种类原水M-2BM-2CMD高酐阳Ⅰ型阳Ⅱ型阴离子1800阴离子1600阳离子102

pH值7.076.027.227.106.966.676.907.117.187.15

色度/度25112111691119123131181158174

色度去除率/%/51.7953.7863.7552.5951.0047.8127.8937.0530.68

CODCr/mg·L-1200.8141.7161.3137.880.9114.9112.9131.2126.3138.1

CODCr去除率/%/29.4319.6731.3759.7142.7843.7734.6637.1031.23 | 972.1 投药量为5mg/l时污水处理效果的比较

室温(25℃)下,在转速200r/min搅拌10min的条件下,采用1mL浓度为0.5‰(即投药量为5mg/l)的九种不同生物絮凝剂分别处理100ml生活污水后,静置30min,并取上清液进行分析。此投药量下,不同絮凝剂对生活污水的处理效果见表1。

由表1可知,在投药量为5mg/L时,M-2B、M-2、CMD、高酐、阳Ⅰ型、阳Ⅱ型这六种液体絮凝剂去除色度效果较好,

2019年1月

环保与节能室温(25℃)下,在转速200r/min搅拌10min的条件下,采用3mL浓度为0.5‰(即投药量为15mg/L)的九种不同生物絮凝剂分别处理100ml生活污水后,静置30min,并取上清液进行分析。此投药量下,不同絮凝剂对生活污水的处理效果见表3。由表3可知,在15mg/l投药量下,高酐、阳Ⅱ型、阳Ⅰ型、阴离子1600、阴离子1800、CMD、阳离子102、M-2B、M-2生物絮凝剂处理生活污水的效果依此递减。

微波诱导Na2S2O8处理

DMP废水

晏晓旭(德州职业技术学院,山东 德州 253000)

摘要：采用微波诱导的高级氧化技术,活化Na2S2O8产生·SO4-,对含DMP废水的处理进行了研究。以DMP为目标污染物,考查了Na2S2O8投加量及反应时间等因素对DMP和COD去除率的影响。结果表明,微波诱导Na2S2O8产生·SO4-降解DMP废水的最佳反应条件为:微波功率800W,100℃,m(Na2S2O8):m(DMP)=0.6,加热140s,DMP和COD去除率最大,分别为72%和60%。关键词：硫酸根自由基;高级氧化技术;过硫酸钠;微波;邻苯二甲酸二甲酯

2.4 投药量为20mg/l时污水处理效果的比较

室温(25℃)下,在转速200r/min搅拌10min的条件下,采用4mL浓度为0.5‰(即投药量为20mg/l)的九种不同生物絮凝剂,分别处理100ml生活污水后,静置30min,并取上清液进行分析。此投药量下,不同絮凝剂对生活污水的处理效果见表4。

表4 不同絮凝剂对生活污水的处理效果(投药量20mg/L)

絮凝剂种类原水

M-2BM-2CMD高酐阳Ⅰ型阳Ⅱ型阴离子1800阴离子1600阳离子102

pH值7.076.987.317.17 7.016.957.16 7.217.177.01

色度/度251207211162209198191179164192

色度去除率/%/17.53 15.94 35.46 16.73 21.12 23.90 28.69 34.66 23.51

CODCr/mg.L-1200.8144.2156.3 155.9137.9135.1148.5130.4127.7158.1

CODCr去除率/%/28.19 22.16 22.36 31.32 32.72 26.05 35.06 36.40 21.26

Study on Treatment for Phthalate Esters Wastewater by Na2S2O8 with Microwave

Abstract: The oxidation of dimethyl phthalate by sodium persulfate activated with microwave was investigated. The paper aimed at removing dimethyl phthalate (DMP) as a model pollutant, and researched DMP and COD were dealed by oxidant of Na2S2O8concentration and reaction time, respectively.As a result,The optimum reaction conditions in microwave induced are: microwave power was 800W, the temperature was 100℃, the removal rate of DMP and COD was 72%and 60% respectivelywhen the ratio of sodium persulfate to dimethyl phthalate was 0.6after 140seconds.

Keywords: sulfate radical; advanced oxidation technology; microwave; Na2S2O8; dimethyl phthalate

由表4可知,在20mg/L投药量下,阴离子1600生物絮凝剂为处理生活污水的最佳絮凝剂,此时它的CODCr去除率为36.40%,色度去除率为34.66%。

3 结论

通过表1、2、3以及4可知,在不同投药量下,絮凝剂的絮凝效果不同。对于M-2B、M-2、CMD、高酐、阳Ⅰ型、阳Ⅱ型、阴离子1800、阴离子1600、阳离子生物絮凝剂102这九种生物絮凝剂,在处理生活污水(原水)的过程中,M-2B、M-2、CMD、高酐、阳Ⅰ型、阳Ⅱ型这几种液体絮凝剂处理色度的效果较好,而阴离子1800、阴离子1600、阳离子生物絮凝剂102这三种固体絮凝剂去除CODCr的效果较好。且投药量为10mg/l时,为各絮凝剂的最佳用量。而高酐、阴离子1600、阳Ⅱ型、CMD、阳离子102、阳Ⅰ型、阴离子1800、M-2B、M-2处理效果依次降低。高酐絮凝剂为最佳絮凝剂种类,在最佳投药量10mg/l时,它的CODCr的去除率为63.00%,色度去除率为61.75%,pH为6.98。阴离子1600在最佳投药量10mg/L时,它的CODCr的去除率为52.24%,色度去除率为29.08%,pH为7.15。阳Ⅱ型在最佳投药量10mg/L时,它的CODCr的去除率为48.26%,色度去除率为49.00%,pH为7.01。

0 前言

邻苯二甲酸酯又被称为酞酯酸,是人工合成的一类有机化合物,属于环境内分泌干扰物[1]。工业生产及生活中常被用作增塑剂、食品包装、个人护理(如香皂、和洗发水和指甲油)、

[2]

清洁剂和杀虫剂等等。

邻苯二甲酸酯室温下为粘稠无色液体,性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂和酯类。

生产或使用邻苯二甲酸酯类(PAEs)物质工厂排放的废水是水体的主要污染源。由于邻苯二甲酸酯类物质易溶于酯类和有机溶剂,所以极易在生物体内产生富集现象[3]。人们通过饮水等途径进入体内的邻苯二甲酸酯类物质会产生类雌性激素,破坏体内血液激素平衡,干扰人体内分泌系统,长期饮用被邻苯二甲酸酯类物质污染的水会使人的神经系统、内分泌系统和免疫系统产生功能障碍,影响人体正常生长和发育[4]。Tabacova等[5]对居住在塑料厂附近的孕妇进行调查,发现很多人都患有贫血、先兆子痫和毒血症等孕妇并发症,这些孕妇的尿液中邻苯二甲酸酯的平均浓度为2.17μg/mL尿,而正常孕妇仅为0.8μg/mL。

邻苯二甲酸酯类物质对水体的污染在我国也不容忽视。罗固源等人[6]从重庆主城区采集水样监测,结果发现DBP和DEHP是丰水期两种主要的水体污染物质。为了考查5种常见的邻苯二甲酸酯类物质在水体中的含量,浙江的吴平谷等人[7]分别在10个供水厂对源水和出厂水进行抽样检测,得到的结

参考文献:

[1]林丽英.微生物絮凝剂用于污水处理的研究[J].桂林电子科技大学学报,2008,28(3):232-235.

[2]鲁秀国,黄林长,张耀,等.絮凝剂壳聚糖-聚合氯化铁处理城市污水的研究[J].工业水处理,2017,37(09):53-55.

[3]杨红梅,谷晋川,张德航,等.PAC与PAM复合絮凝剂处理泡菜废水[J].土木建筑与环境工程,2017,39(04):95-101.

[4]薛笋静,张玮,杨小勇,等.聚合氯化铝絮凝剂的性能研究生活污水中的应用[J].能源环境保护,2012,26(02):33-36.

[5]薛广雷,王龙,郑洪领，等.微生物絮凝剂絮凝机理及絮凝效果影响因素[J].水科学与工程技术,2010,(1):36.

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