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《氯丁橡胶废水絮凝剂的实验》

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杨春霆

博慧检测技术（北京）有限公司 102206

【摘要】：本文探索不同絮凝剂对氯丁橡胶废水的去除效果,通过实验找到最佳絮凝剂为聚合氯化铝,并最终确定聚合氯化铝的最佳工况,在最佳工况下,此氯丁橡胶废水的COD 去除率可达百分之六十四,浊度去除率可达百分之九十五以上,从而为氯丁橡胶的废水处理提供合理的参考.

【关键词】：氯丁橡胶废水；聚合氯化铝；絮凝

【引言】：重庆长寿化工有限责任公司作为国内最大的的氯丁橡胶生产厂家之一,其公司新建的4 万吨氯丁橡胶项目,废水处理是其中难题之一.针对此种废水,需要进行絮凝沉淀处理,絮凝剂如何选取成为本文的研究方向与原始动机.本文通过对各种絮凝剂的研究,筛选出一种经济实用且处理效果好的絮凝剂,并应对选出的絮凝剂详细研究,结合工程实际情况,以COD 和浊度作为考察指标,确定所选絮凝剂的最佳反应工况,并确定在最佳反应条件下的COD 及浊度去除率,为重庆长寿化工有限责任公司解决氯丁橡胶废水处理的难题,并为其他氯丁橡胶废水的处理提供相应的参考.

1 试验部分

1.1 原水水质

本实验原水采用重庆长寿化工有限责任公司的氯丁橡胶生产废水,进水化学需氧量（COD）606.4 mg/l,浊度251 NTU,本实验,选用COD 和浊度做为指标,以其去除效果对实验结果进行考核.

1.2 絮凝剂的确定

通过查阅相关文献【1-4】确定以氯化铁( FeCl3)、氯化亚铁(FeCl2)、硫酸铝((Al)2(SO4)3)、聚合氯化铝、氧化钙(CaO)、硫酸亚铁(FeSO4) 为最终研究对象.

实验中,CaO 的加入未产生絮体,FeCl3、FeCl2、(Al)2(SO4)3、FeSO4 虽然产生絮体,但絮体不大且沉降缓慢,而且铁盐的引入使水中呈现明显的,(Al)2(SO4)3 的加入虽然也可以产生絮体,但絮体不大且沉降缓慢,聚合氯化铝从表观上可以看出有明显的絮体,沉降速度很快,因此最终选定聚合氯化铝为絮凝剂,进行深度研究.

2 最佳反应条件的确定

2.1 絮凝剂投加量对处理效果的影响

在工业生产当中,在保证处理效果的同时,絮凝剂用量越少越经济,因此存在一个最佳用药量,在此用药量下,是最经济的用药投加量,最佳用药量以实验进行确定.

实验中,原水为500ml,PAM 投加量1mL,聚合氯化铝投加量分别为25mg/l、50mg/l、100mg/l、150mg/l、200mg/l、250mg/l, 实验结果如图1 所示：

从图1 中可以看出,浊度的去除率始终保持较高的水平,与聚合氯化铝的投加量关系不大.而在聚合氯化铝投加量为25mg 时,COD去除率明显偏低,说明此时用药量尚未充分,当聚合氯化铝投加量在50mg ～ 250mg 之间时,COD 的去除率基本相等,这说明在聚铝投加量为50mg 时,用药量已经足够把原水中COD 去除,继续投加聚合氯化铝并不能保证COD 的进一步去除,因此完全可以每500ml 原水中投加聚合氯化铝50mg,投加PAM 1 mg,即投加浓度为“100mg/L 聚合氯化铝+2mg/L PAM”的组合为最佳用药量的组合.

2.2 絮凝时间对处理效果的影响

絮凝时间是考察实验效果的重要指标,较短的絮凝时间,可以保证在设计当中,使用较小的池子完成相同的工作,因此有必要对絮凝时间进行考察,在实验当中取原水500ml,加入50mg 聚合氯化铝和1mgPAM , 反应时间分别为5min、10min、15min、20min、30min、40min、60min、120min,反就结束后所测得COD 值分别为563.1 mg/l、508.9 mg/l、415.3 mg/l、307.2 mg/l、218.2 mg/l、214.5 mg/l、210.1 mg/l、203.8 mg/l,从此数据可以看出,在絮凝时间从5～ 30min 内,COD 的去除率逐渐增大,在30 ～ 120min 内,COD 的去除率基本保持不变,这说明絮凝时间在30min 左右,即可达到最佳的去除效果.

2.3 最佳实验条件

从以上实验分析当中,可以得出针对此种氯丁橡胶废水的最优实验条件是：

加药量：100mg/L 聚合氯化铝+2mg/L PAM；絮凝时间： 30min.

3 吨水药剂成本

目前聚合氯化铝为320 元/ 吨,PAM 为30000 元/ 吨,而投药量为100mg/L 聚铝+2mg/L PAM,计算所得吨水聚铝价钱为0.032 元,吨水PAM 价钱为0.06 元,产水吨水成本价为0.092 元,吨水药剂费用不足0.1 元,药剂成本在合理范围内,适用于工业生产当中.

结论

本次实验得出结论主要有以下几点：

1、对于重庆长寿化工有限责任公司的氯丁橡胶废水,聚合氯化铝作为絮凝剂对其有明显的处理效果,而其它絮凝剂对其效果较差.2、助凝剂PAM 的加入可以缩短反应时间,但对降低COD 及浊度值没有贡献.

3、针对此种氯丁橡胶废水的最优实验条件是：加药量：100mg/L聚合氯化铝+2mg/L PAM；絮凝时间： 30min.

4、在最佳实验条件下,COD 的去除率可达64.02%,浊度的去除率可达99.59%.

5、按最佳反应条件核算吨水药剂成本约为0.1 元,药剂成本在合理范围内,适用于工业生产当中.

实验研究论文参考资料：