300m3/d污水處理設(shè)備一體化
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無機(jī)高分子絮凝劑
無機(jī)高分子絮凝劑因具有、可降解、等優(yōu)點(diǎn),在水處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)外使用較為廣泛的無機(jī)高分子絮凝劑主要以鋁鹽、鐵鹽及其復(fù)合鹽類為主,包括聚合氯化鋁(PAC)、聚合鋁酸鐵(PFS)以及聚合鋁鐵(PAFS)。針對(duì)廢水中以膠體顆?;驓溲趸瘧B(tài)形式沉淀的重金屬,無機(jī)高分子絮凝劑利用其吸附電中和作用達(dá)到去除重金屬、凈化水體的效果。研究發(fā)現(xiàn),一般無機(jī)高分子絮凝劑如PAC、PAFS等在溶液中會(huì)浸出部分Al3+、Fe3+等金屬陽離子,金屬陽離子利用其電中和作用與溶液中的陰離子形成膠體顆粒,膠體顆粒的存在有利于絮凝劑吸附重金屬及其螯合物,從而發(fā)揮架橋、網(wǎng)捕卷掃作用。童麗等選用PFS作為混凝用絮凝劑來去除自來水廠出水中含量**標(biāo)的Sb,但實(shí)踐證明單獨(dú)投加PFS時(shí),除Sb效果不佳;而通過投加鹽酸保證pH<2時(shí),PFS投加量為12.3 mg/L即可有效保出水Sb含量滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)中**5 μg/L的要求,這是因?yàn)閺?qiáng)酸性條件下,PFS較易在溶液中形成[Fe3(OH)3]5+、[Fe3(OH)3]6+等聚合陽離子,進(jìn)而提高吸附量。
由于無機(jī)高分子絮凝劑吸附重金屬的能力有限,限制了其在重金屬去除領(lǐng)域的發(fā)展,但因其具有協(xié)同增效的特點(diǎn),常用于強(qiáng)化混凝去除水中重金屬離子。許小潔等利用PAC聯(lián)合硅藻土去除微污染水中重金屬,硅藻土分子表面的硅羥基對(duì)重金屬具有吸附作用,而PAC的強(qiáng)化絮凝能力有助于進(jìn)一步去除重金屬螯合物。結(jié)果表明,在PAC投加量為30 mg/L、硅藻土投加量為1.5 g/L時(shí),污水中Cu2+、Pb2+的去除率分別達(dá)到57.5%、83.7%,但同時(shí)溶液除濁的難度增大。劉培等利用PAC對(duì)重金屬捕集劑DTC(EDA)與Zn2+形成的螯合物進(jìn)行強(qiáng)化混凝,結(jié)果表明,PAC能在提高沉降速度的同時(shí)增強(qiáng)沉淀穩(wěn)定性,對(duì)Zn2+的捕集率可達(dá)97.3%。成應(yīng)向等使用改性聚硅鐵(PFSS)復(fù)配DMDAAC去除廢水中As、Cd,結(jié)果表明,在pH=8.0、溫度為60 ℃、改性PFSS投加量為12.5 mL/L時(shí),復(fù)配體系對(duì)As、Cd的去除率分別達(dá)到94.7%、99.8%。
無機(jī)高分子絮凝劑作為重金屬螯合捕集絮凝劑使用時(shí),具有生產(chǎn)工藝成熟、處理等優(yōu)勢(shì),但受金屬螯合捕集能力的制約,處理對(duì)象范圍較窄,單一使用時(shí)處理效果一般。在實(shí)際工程應(yīng)用中,無機(jī)高分子絮凝劑往往作為輔劑劑用于強(qiáng)化混凝。一般情況下,溶解態(tài)的重金屬離子在絮凝劑螯合捕集作用下將生成小分子不溶絡(luò)合物,但由于電排斥力的存在,小分子絡(luò)合物無法有效地聯(lián)結(jié)反應(yīng)體系中附著于懸浮物或膠體顆粒表面的化合物態(tài)重金屬進(jìn)行沉淀。而隨著無機(jī)高分子絮凝劑的投加,反應(yīng)體系中小分子顆粒間的電排斥力迅速下降,不溶顆粒間有效碰撞次數(shù)增多,溶液中的微型絮凝產(chǎn)物易積聚生成團(tuán)塊狀絮體,從而達(dá)到快速沉降去除重金屬的效果。
**合成絮凝劑
**合成低分子絮凝劑
應(yīng)用于重金屬去除領(lǐng)域的**低分子絮凝劑主要分為三類:(1)三硫三嗪酸鹽,主要依靠離子鍵合作用使重金屬離子形成金屬硫化物沉淀;(2)三硫代碳酸鹽,主要依靠結(jié)構(gòu)中的CS22-與重金屬離子中和生成沉淀物;(3)基二硫代甲酸鹽,二硫代甲酸鹽對(duì)絕大多數(shù)重金屬均具有較強(qiáng)的螯合能力,易形成不溶性的重金屬螯合物,是目前應(yīng)用為廣泛的重金屬捕集劑。Zhen等以和作為原料,通過親核反應(yīng)合成了DTC(TBA)用于處理EDTA-Cu廢水中的Cu,研究表明,DTC(TBA)具有強(qiáng)螯合性和良好的水溶性,條件下EDTA-Cu廢水中Zn2+的去除達(dá)99.96%。劉立華等在乙醇溶劑中通過黃原酸化反應(yīng)將基二硫代甲酸基接枝到四乙烯五胺上,制得重金屬螯合絮凝劑TEPAMDT,通過對(duì)重金屬螯合物進(jìn)行IR、UV光譜分析,證明-CSS-能很好地與Ni2+等重金屬離子形成螯合物,結(jié)果表明,TEPAMDT對(duì)Ni2+的去除率大于98%。然而DTC(TBA)、TEPAMDT的高投加比例,也易造成重金屬廢水的二次污染。
為提高重金屬捕集效率,減少劑用量,研究趨向于開發(fā)多配體類重金屬捕集劑。王君杰等以和巰基乙胺為原料,合成了具有多個(gè)活性基團(tuán)的**低分子絮凝劑NBMIPA,對(duì)模擬廢水進(jìn)行處理試驗(yàn),結(jié)果表明NBMIPA對(duì)Cu2+、Hg2+的去除率分別為99.5%、99.8%。周勤等和修莎等利用低相對(duì)分子質(zhì)量的多胺在不同反應(yīng)條件下與硫化劑、反應(yīng)分別制得了WY5、XL9,結(jié)果表明,在常溫、原始pH條件下,WY5、XL9對(duì)電鍍廢水中的Cu2+、Ni2+具有的螯合作用,出水重金屬含量均**《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)中的限值。Xu等針對(duì)高堿度下去除重金屬的技術(shù)難題合成了二丙基二硫代,結(jié)果表明,對(duì)于Pb2+、Hg2+、Cu2+、Cd2+濃度為200 mg/L的廢水,其對(duì)重金屬離子的去除率均高達(dá)99%,且其處理效果不受pH和共存重金屬離子的影響,彌補(bǔ)了在高堿度條件下必須使用中性沉淀的缺陷。但受到自身絮凝能力的制約,**低分子絮凝劑與溶解態(tài)的重金屬離子形成的不溶性絡(luò)合物往往難以沉降去除。Fu等針對(duì)這一問題合成了新型重金屬絮凝劑BDP,基于配位聚合機(jī)理,BDP能去除Ni2+、Cu2+等重金屬離子,且其重金屬螯合物具有空間交聯(lián)網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu),使得BDP具有的絮凝沉降性能。
作為應(yīng)用年限較為長久的重金屬螯合劑,**合成低分子絮凝劑具有制備工藝成熟、處理效果徹底等優(yōu)點(diǎn)。而其螯合物沉降性能較差,僅能通過加大投加量**較好的分離效果,在一定程度上增大了出水中**污染物的含量。
詞條
詞條說明
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