天然絮凝材料制革废水处理方法分析

摘要：天然凝结剂的来源和性质，例如其分子量；过程变量，例如所用设备的类型，与之配合使用的试剂的类型，凝结剂的剂量，在广口瓶测试设备中的停留时间以及旋转速度；存在的污染物的化学和物理性质（例如极性），最后是溶液，例如温度，pH，ζ电位，颜色，胶体颗粒的浓度，是否存在杂质（例如，溶解的盐或痕量杂质）离子和化学物质等元素）；该研究的目的是确定天然凝结剂在处理与合成废水相当的实际废水中的活性。这项研究旨在扩展先前的工作，并找到一种使用天然凝结剂（例如芦荟，辣木种子和仙人掌）的可行方法。

关键词：芦荟；仙人掌；絮凝；制革废水

引言

为了解释聚合物对胶体和悬浮液的破坏作用，人们提出了多种机制，如聚合物桥联，聚合物吸附和电荷中和（包括静电斑效应），耗竭絮凝，置换絮凝等。当具有高电荷密度的大分子吸附到颗粒上，从而在颗粒表面形成带正电荷和负电荷的区域时，就会发生膜片絮凝（这会导致颗粒之间产生强烈的电吸引）。当长链聚合物吸附到一个以上颗粒的表面上时，就会形成聚合物桥联，从而形成大型絮状物的强聚集体。对于聚合物和吸附位点相反的情况，假设电荷中和是起作用的机理。使用自然发生的凝结剂去除溶解的微粒污染物的凝结/絮凝机理通常是电荷中和，吸附，沉淀凝结，电桥形成（与生物分子的高分子量有关）和静电贴片。从文献中知道，凝结/絮凝过程的效率取决于以下因素：天然凝结剂的来源和性质，例如其分子量；过程变量，例如所用设备的类型，与之配合使用的试剂的类型，凝结剂的剂量，在广口瓶测试设备中的停留时间以及旋转速度；存在的污染物的化学和物理性质（例如极性），最后是溶液，例如温度，pH，ζ电位，颜色，胶体颗粒的浓度，是否存在杂质（例如，溶解的盐或痕量杂质）离子和化学物质等元素）。该研究的目的是确定天然凝结剂在处理与合成废水相当的实际废水中的活性。这项研究旨在扩展先前的工作，并找到一种使用天然凝结剂（例如芦荟，辣木种子和仙人掌）的可行方法。

1实验方法

化混凝过程的最常用方法是罐式试验。这项研究包括一系列同时进行的分批实验，涉及三个阶段，即快速混合，缓慢混合和沉降。向1升的烧杯中装满500ml的标准混浊水和制革厂废水，两者均已预先制备，并且还保留了一个空白作为对照烧杯。该设备允许同时搅拌六个烧杯，并且转速可以在0到400转/分钟（RPM）之间变化，从而可以同时模拟不同的混合强度。运行中，向烧杯中填充一升浑浊的水，并以预先选定的快速混合强度进行搅拌。在快速混合阶段进行时，使用所需容量的移液管将凝结剂剂量放入每个烧杯中。快速混合的持续时间由内置计时器控制。快速混合后，迅速建立缓慢混合。缓慢混合后，将烧杯从装置中移出。究中，快速混合和慢速混合的强度和持续时间在快速混合的情况下分别固定为150RPM2分钟，在慢速混合的情况下分别固定为35RPM20分钟。沉淀过程进行了30分钟，所有样品保持不变。不同凝结剂的制备如下：辣木剂量：以500、5、10、15和20mg/l的不同辣木剂量使用500ml体积的合成废水样品。芦荟剂量：以100%（纯），1%，2%和5%芦荟的不同芦荟剂量（V/v）采集500毫升体积的合成废水样品。仙人掌剂量：以20、40、60和80mg/l的不同仙人掌剂量使用500毫升体积的废水样品。剂量以使其在运行中产生最少的浑浊水和最大的COD减少量。确定最佳剂量后，通过用0.1MHCl或0.1MNaOH处理水使其呈酸性或酸性来进行pH控制。碱性，以进一步研究以确定pH对NTU和COD还原的影响。废水的pH值分别为5、6、7、8和9。然后，为每种混凝剂添加了较早确定的最佳剂量。在需要最小量的凝结剂和可以产生所需絮凝活性的pH值的条件下，确定最佳的凝结工艺条件，从而获得更清洁的水。

2结果与讨论

图表中，我们可以观察到芦荟的浊度降低随着pH值的增加而降低，而芦荟在此条件下发挥最佳作用的可能原因是半乳糖醛酸与可自由利用的H+离子化介质中的离子有助于中和颗粒，导致混浊。因此，电荷中和和絮凝很容易发生。凝结剂中存在的氨基酸被离子化，并产生羧酸盐和H+电荷，吸引了介质中的胶体颗粒，这些颗粒被中和并沉降为絮凝物。由于这会在电离后产生羧酸根离子，因此我们可以观察到水变得更碱性。

3结论

添加量和处理pH值以获得尽可能高的浊度去除率。油茶的最佳剂量为15mg/l，最佳pH为6。仙人掌的最佳剂量和pH分别为40mg/l和7。同样，芦荟在5%的浓度下具有最佳剂量，最佳pH值为5。

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作者：杨云帆 单位：亚德安环保科技有限公司