硫酸亞鐵去除涂裝廢水總磷試驗(yàn)效果
涂裝是汽車生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié),，會(huì)產(chǎn)生大量涂裝廢水,，其中在預(yù)處理的表調(diào)工藝和磷化工藝中會(huì)產(chǎn)生大量含有磷,、磷酸鹽以及鎳等離子的廢水，具有高污染和劇毒性,，如果未經(jīng)處理直接排放到自然環(huán)境中,，會(huì)對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成難以估量的嚴(yán)重污染。目前工業(yè)磷化廢水的處理方法主要有：生物法,、吸附法,、電解法、絮凝沉淀法等,，其中以絮凝沉淀法應(yīng)用最為廣泛,。受市場價(jià)格因素影響，在磷化廢水工藝處理中原使用的PAC(聚合氯化鋁)價(jià)格一路走高,，擬采用硫酸亞鐵代替PAC做為絮凝劑處理磷化廢水,。
在工業(yè)污水處理中，硫酸亞鐵作為絮凝劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：沉降速度較快,、沉降顆粒大,、沉淀物密集,、密度較大、除色效果比較好(在處理有色廢水時(shí)有非常好的表現(xiàn)),是一種無毒物質(zhì)并且對生物生長是有益的,，不會(huì)改變原有處理工藝,，是一種便宜、好用,、有效的絮凝劑,。
實(shí)驗(yàn)方案
單因素實(shí)驗(yàn)：考察硫酸亞鐵投加量(100、200,、300,、400、500,、600 mg/L),、pH(3、5,、7,、9、11,、13),、攪拌時(shí)間(5、10,、15,、20、30 min),、攪拌轉(zhuǎn)速(50,、100、150,、200,、250、300 r/min),、沉降時(shí)間(5,、10、15,、20,、25、30,、40 min)對總磷去除率的影響,。
硫酸亞鐵投加量對總磷去除率的影響
由上圖可知，當(dāng)投加量從100 mg/L增加到300 mg/L時(shí),，硫酸亞鐵混凝劑投加量與總磷去除率呈現(xiàn)正相關(guān),，增加到300 mg/L時(shí),，總磷去除率可達(dá)49.76%。然而,，隨著投加量繼續(xù)增加,，總磷去除率增加不明顯，甚至略有降低且污泥沉淀量明顯增多,。分析原因,，硫酸亞鐵作為絮凝劑主要是通過離子交換形成絮狀沉淀達(dá)到除磷效果,當(dāng)硫酸亞鐵投加量達(dá)到一定濃度后,，反應(yīng)已基本達(dá)到平衡,，綜合考慮硫酸亞鐵的最佳投加量為300 mg/L。
pH對總磷去除率的影響
由上圖可知,，廢水pH在3-9范圍內(nèi),，總磷去除率隨廢水pH的升高不斷增加，pH值為9時(shí),，總磷去除率達(dá)到最高63.94%,之后隨著pH值繼續(xù)升高,，總磷去除率逐漸降低。分析原因可能是隨著溶液pH的不斷增大,，溶液中的OH-濃度在不斷增加,，而OH-的增多將會(huì)影響溶液中Fe3+和Fe2+,使它們直接生成紅褐色和白色的沉淀，從而降低絮凝效果,。因此,，建議反應(yīng)選取的最佳pH為9。
攪拌時(shí)間對總磷去除率的影響
攪拌時(shí)間對總磷去除率的影響,。攪拌時(shí)間從0增加到15 min時(shí),，總磷去除率不斷增加，15 min后基本不再變化,。攪拌的主要目的是加速硫酸亞鐵的均勻混合,，結(jié)合實(shí)際，攪拌時(shí)間選用15 min最適宜,。
沉降時(shí)間對總磷去除率的影響
由上圖可知,，在前30 min內(nèi)，總磷去除率隨著沉降時(shí)間的延長而增加,，但當(dāng)沉降時(shí)間大于30 min后,，隨著時(shí)間的延長，去除率幾乎沒有變化,，說明在30 min時(shí),，沉淀絮體已經(jīng)基本沉淀完成。溶液沉降的目的是使懸浮的污染顆粒物沉降到溶液底部,。因此當(dāng)溶液中懸浮物沉降完全的時(shí)候,，繼續(xù)靜置將不會(huì)再有明顯效果,。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要，沉降的最佳時(shí)間為30 min,。
得出結(jié)論：采用硫酸亞鐵作為絮凝劑處理磷化廢水,，通過單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行工藝條件優(yōu)化，經(jīng)過分析,、計(jì)算和修正,，得到絮凝工藝的最佳條件是：硫酸亞鐵投加量310 mg/L、沉降時(shí)間30 min,、pH值為9,、攪拌時(shí)間15 min, 該工藝條件下，總磷的去除率可以達(dá)到87.68%;各因素對總磷去除率影響的大小依次是：硫酸亞鐵投加量(A)>攪拌時(shí)間(D)>pH(C)>沉降時(shí)間(B),證明用硫酸亞鐵替代PAC作為絮凝劑處理磷化廢水是切實(shí)可行的,。
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