造纸废水的混凝试验研究

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1、造纸废水的混凝试验研究　　【摘要】造纸废水中由于含有木质素及其衍生物具有较高的色度和COD，水处理中多采用铝盐混凝剂通过混凝沉淀加以净化。混凝反应包括混合和絮凝两个过程，影响这两方面的因素很多，包括混凝剂的种类、混合速度、水质特征等等[1]。其中混凝剂的投加量、pH值影响着混凝反应进程和结果，也决定工程应用的基建与运行费用。本文就pH值和混凝剂投加量对造纸废水混凝反应的影响进行研究，浅谈造纸废水混凝反应的机理　　【关键词】造纸废水；混凝实验；PH值　　造纸废水由新疆博湖苇叶股份有限公司的含木浆废水。PAC和PAM为我公司产品提供。搅拌器选用DBJ-621型定时变速

2、搅拌机。　　取200ml水样装入入烧杯中，放在六连磁力搅拌器上，开动搅拌器在高速搅拌1min，加入PAC，再搅拌1min，若加入PAM在搅拌30s后加入，低速下搅拌3min，沉降10min后在清液的二分之一处取样。按《水和废水监测分析方法》分别测定COD，pH值[2]。　　调节废水的pH值分别为4、6、7、9在每一个pH值下分别投加60、80、100、120、140、160mg/LPAC进行混凝试验。得出在不同pH值下PAC不同投加量对造纸废水COD去除率的影响。结果见图1。重复以上的试验条件，同时加入1mg/L的PAM，测得COD的去除情况，结果见图2。　　如图

3、1所示，从总的趋势上看，随着pH值从低到高，COD的去除率逐渐下降，明显的特征是pH值为4时各种投加量下COD去除率都在40%～55%之间，说明此时投加量不是主要的影响因素，pH值决定混凝结果。pH值为7时，明显的趋势是随着PAC投加量的增加，COD去除率也在逐渐增加，此时投加量决定COD的去除率效果。pH值为6时在投加量由100mg/L增加到120mg/L时，COD的去除率有一个明显的突跃，继续增加投加量时去除率又逐渐上升，在投加量为160mg/L时去除率达到最高，说明是pH值和投加量共同作用的结果。pH值为9时COD去除率低而且不稳定，说明pH值和投加量都不利

4、于COD的去除。　　图2是在图1的基础上投加PAM的试验结果。与图1相比曲线趋势上没有大的变化，随着投加量的增加COD去除率也随之增加，不同的是COD的去除率普遍有所增加，曲线也变得平滑，突跃也消失。pH值为4时的曲线除了去除率普遍增加外，其余变化不大，COD去除率介于50%～70%之间。pH值在6、7、9范围时COD去除率明显的变化是，最低投加量与最高投加量COD去除率之间的差距缩小。分析可能是因为加入PAM后，在已形成凝聚核基础上，依靠PAM链状大分子的联带、卷扫作用使小的颗粒和絮体迅速增长，同时吸附、卷扫网捕其它胶体和较小的颗粒物质一起沉淀。所以初期只要投入

5、凝聚剂可以使胶体脱稳，PAM就可以发挥大分子的强大作用，加速混凝反应速度及处理效率。　　调节废水的pH值在4～9之间，在下分别投加60、80、120、160mg/L的PAC，测得COD去除率见图3。重复以上试验，在投加PAC的同时投加1mg/L的PAM，测得COD的去除率，结果见图4。　　图3中表示不同pH值下四种投加量与COD去除率之间的关系，从中可以看出，不同投加量下，COD去除率随着pH值的增加而降低，说明低pH条件下有利于COD的去除，pH值是决定木质素混凝的主要因素。在投加量160mg/L时，pH为5～6时COD去除率最大，说明在此pH条件下PAC的水解

6、产物具有较强的混凝效果，当投加量达到规模时，COD去除率就会有明显的提高。　　图4中是在图3反应的基础上投加PAM的试验结果。图中可以发现在投加PAM后，COD去除率都有所增加，发现投加PAM后pH值在5～6时COD去除率出现了一个高峰，分析可能是在此pH时PAC水解产物与木质素分子以及PAM之间具有较佳的结合方式。在实际工程应用中考虑基建投资、运行费用和后续处理的要求，选择pH为，从图中可以看出，当投加量为80mg/L时，COD去除率可以达到50%左右；投加量为120mg/L时，COD去除率可以达到70%以上，所以完全可以根据需要确定PAC的投加量。　　造纸废水

7、中含有的胶体物质主要是木质素和纤维素，其中木质素分子是一种高分子聚合物，其分子量大小从几百到几百万道尔顿，具有复杂的网状结构，其中原子之间以共价键相联，网状分子表面含有大量的负电荷离解性基团而具有一定的溶胀度和亲水性。碱性条件下，这类离解性基团易于离解，并向溶剂伸展，使网状高分子向三维空间发展，由于分子伸展引起的弹性收缩力，阻止了溶剂分子的进入，同时，原子与溶剂分子之间相互作用形成溶剂化外壳，使分子的憎水部分保留在网状结构的内部，形成层次分明的木质素分子结构。由于溶剂化外壳的屏障作用，阻止了木质素分子之间以及与其他颗粒分子之间的直接接触，而使胶体具有一定的稳定性[

8、3]。