高濃度粉絲廢水預(yù)處理方法的研究
摘要：對(duì)高濃度粉絲廢水的預(yù)處理 方法 作了實(shí)驗(yàn) 研究 。采用調(diào)節(jié)等電點(diǎn)酸沉的方法回收蛋白質(zhì)，然后用聚合硫酸鐵化學(xué)混凝處理上清液以降低COD的含量。實(shí)驗(yàn)證明了方法的可行性并得出了最佳實(shí)驗(yàn)條件。
關(guān)鍵詞：粉絲廢水 蛋白回收 混凝劑 聚合硫酸鐵 廢水處理
粉絲廠排出的廢水可分為高濃度有機(jī)廢水和泡豆、洗豆及粉絲洗滌廢水兩類(lèi)。前者不僅COD含量很高，而且蛋白含量占原料質(zhì)量的20%左右，若當(dāng)作廢水排掉，既污染環(huán)境又浪費(fèi)了寶貴的蛋白質(zhì)。廢水中的蛋白質(zhì)含量大，也增加了后續(xù)廢水處理的成本。國(guó)內(nèi)蛋白回收有的用氣浮法但此設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。采用酸沉法工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低。
化學(xué)法廢水處理是選用混凝劑使廢水的膠體破壞，使分散狀態(tài)的有機(jī)物脫穩(wěn)、凝聚，形成聚集狀態(tài)的粗顆粒從水中分離出來(lái)，達(dá)到降低廢水中COD含量的目的。聚合硫酸鐵因其高效、廉價(jià)已廣泛用于水和廢水處理中。即使同一混凝劑處理同一的廢水，不同的條件下的混凝效果也不同，它受到水樣的pH、溫度、攪拌速度以及混凝劑投加量、廢水的濃度、溫度的 影響 ，需具體 問(wèn)題 具體 分析 ，優(yōu)化選擇。
實(shí)驗(yàn)中所用聚合硫酸鐵為液體型：堿化度B=0.4;pH=1.5;鐵含量 0.5 mol/L。
實(shí)驗(yàn)中所用廢水取自煙臺(tái)粉絲廠。粉絲原料為豌豆。水質(zhì)主要指標(biāo)：漿黃色;pH 4.2;COD含量為7000～20000 mg/L。
1 主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
7200可見(jiàn)分光光度計(jì);JJ-3型六聯(lián)定時(shí)變速攪拌機(jī);TG-32A型電光分析天平;PHS-2C精密酸度計(jì)及其他常規(guī)儀器;TL-1型COD測(cè)定儀;COD測(cè)定專(zhuān)用氧化劑、催化劑;Ferron試劑(AR，進(jìn)口)及常規(guī)試劑。
2 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)流程圖
2.2 粗蛋白的回收實(shí)驗(yàn)
2.2.1 自然 沉降
直接從現(xiàn)場(chǎng)取1 L高濃度粉絲廢水置于大型透明玻璃容器中，間隔一定時(shí)間分別測(cè)量上清液高度和上清液中COD的含量。COD的測(cè)量采用重鉻酸鉀法在COD消解儀上進(jìn)行。由于COD殘余量的大小與蛋白回收率的大小成反比，實(shí)驗(yàn)中用COD殘余量間接反映蛋白回收量(下同)。
2.2.2 酸 沉
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)自然沉降所得清液殘余COD值仍較大，蛋白回收量必小。考慮到蛋白質(zhì)的酸堿兩重性，在其等電點(diǎn)附近溶解度最小提出酸沉的方法：通過(guò)調(diào)節(jié)水樣pH來(lái)強(qiáng)化沉降，一方面可增加粗蛋白的回收量，另一方面可減輕后續(xù)水處理的負(fù)擔(dān)。實(shí)驗(yàn)中分別取一定量的水樣，調(diào)節(jié)其pH到指定值，靜沉2 h，分別測(cè)定上清液COD值。對(duì)于最優(yōu)pH，采用2.2.1的方法測(cè)定清液層高度和上清液的COD值。
由pH-COD曲線可得最優(yōu)沉降所需的pH。
2.3 混凝實(shí)驗(yàn)
分別取500 mL水樣，調(diào)節(jié)pH到指定值，控制水樣溫度恒溫25℃，加入一定量的PFS，在六連攪拌機(jī)上快速攪拌1 min，轉(zhuǎn)慢速5 min，靜止沉降2 h。然后在液面下1 cm處取上清液在COD消解儀上測(cè)定COD。在該實(shí)驗(yàn)測(cè)定條件下，COD的標(biāo)準(zhǔn)曲線近似為COD=14700A mg/L (A為吸光度)
2.3.1最優(yōu)混凝 pH的確定
分別取500 mL水樣，調(diào)節(jié)pH分別為6.0、7.0、7.95、8.9、9.9，分別加入150 mg/L(以Fe計(jì))PFS，做混凝試驗(yàn)。COD值最小時(shí)對(duì)應(yīng)的pH應(yīng)為最優(yōu)pH。
2.3.2 最優(yōu)混凝劑投加量的確定
分別取500 mL水樣，均調(diào)節(jié)pH為最佳絮凝pH，分別投加不同量的PFS，混凝后，測(cè)定上層清液的殘余COD值。作COD-混凝劑用量曲線圖，找出混凝劑最佳用量。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.1自然沉降與酸沉?xí)r清液中COD含量和清液層高度隨沉降時(shí)間的變化
圖 1 沉降清液層高度隨時(shí)間的變化
由圖1可以看出，沉降的時(shí)間在大于24 h后，清液高度不再變化。
圖2 自然沉降與快速沉降時(shí)COD值隨時(shí)間的變化
由圖2可看出，在12 h左右，COD值變化已不明顯？紤]到沉降后期主要是沉渣壓緊的過(guò)程，清液高度在沉降后期變化很慢，因此可取12 h為pH=4.7條件下的沉降時(shí)間。
兩種沉降曲線可以看出：當(dāng)調(diào)節(jié)pH后，沉降所得清液的殘余COD值更小，即蛋白回收量較大。
3.2 酸沉?xí)r清液中殘余COD量隨pH的變化
由圖3可知，酸沉?xí)r的最優(yōu)pH為4.7。從廢水處理的角度看，COD值的減少量有限(由圖1、2也可看出)。因此，蛋白回收后的清液仍需作進(jìn)一步處理。
圖3 酸沉?xí)r水樣pH對(duì)殘余COD值的影響
圖4 水樣pH對(duì)混凝效果的影響
3.3 水樣pH對(duì)混凝效果的影響
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖4可知，聚合硫酸鐵在粉絲廢水中的最優(yōu)pH為9.0。
3.4 混凝劑投加量對(duì)混凝效果的影響
選擇不同的聚合硫酸鐵投加量，測(cè)定混凝后的COD殘余量，結(jié)果見(jiàn)圖5。
圖5 投加量對(duì)混凝效果的影響
由圖5可看出，最優(yōu)投加量為3 mL，折合Fe為85 mg/L。
4 結(jié) 論
(1)酸沉優(yōu)于 自然 沉降。酸沉?xí)r水樣的pH為4.6，沉降時(shí)間為12 h。
(2)聚合硫酸鐵(PFS)在粉絲廢水中的最佳混凝條件為：pH=8.9，絮凝劑投加量為85 mg/L。
(3)經(jīng)過(guò)以上 方法 的處理后廢水指標(biāo)：pH=7～8;COD含量為500～1000 mg/L；窘咏荻、粉絲洗滌廢水的指標(biāo)，與其他廢水混合處理后，完全可用于車(chē)間洗刷等。
參考 文獻(xiàn)
1 欒兆坤，湯鴻霄.我國(guó)無(wú)機(jī)高分子絮凝劑產(chǎn)業(yè) 發(fā)展 現(xiàn)狀與規(guī)劃. 工業(yè) 水處理，2000，20(11)：1～6
2 牛 艾，汪大輝.從廢水中回收飼料蛋白.糧食與飼料工業(yè)，1997，(9)：21～22
3 高寶玉，宋永輝.聚硅酸硫酸鐵混凝劑的性能 研究 .環(huán)境 科學(xué) ，1997，18(2)：46～48
4 Chang Qing.Oxidation rate in the preparation of poly ferric sulfate coagulant. Journal of Environmental Sciences，2001，13(1)：104～107
5 楊東寧，袁東星，李權(quán)龍.用于水和廢水處理的混凝劑和絮凝劑的研究進(jìn)展.環(huán)境污染與防治，2000，22(5)：26～30
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
