絮凝法處理餐飲廢水的實(shí)驗(yàn)研究
摘 要：處理餐飲廢水的關(guān)鍵在于除油，本文采用絮凝法對(duì)餐飲廢水進(jìn)行絮凝破乳。
餐飲廢水的懸浮雜質(zhì)分為以高分子脂類及其衍生物為主的油類和蔬菜碎粒、不溶性蛋白、纖維質(zhì)態(tài)的非溶解性有機(jī)物兩類。廢水中以油類為主，導(dǎo)致水的CODcr值較高。因此處理餐飲廢水的關(guān)鍵在于除油，為此本文采用絮凝法對(duì)餐飲廢水進(jìn)行絮凝破乳。
1 絮凝原理
餐飲廢水中污染物主要以膠體形式存在。膠體本身既具有巨大的表面自由能、有較大的吸附能力，又具有布郎運(yùn)動(dòng)的特性，從而顆粒間有較多碰撞的機(jī)會(huì)，似乎可以粘附聚合成大的顆粒，然后受重力作用而下沉。但是由于同類的膠體微粒帶著同性的電荷，它們之間的靜電斥力阻止微粒間彼此接近而聚合成較大顆粒；其次，帶電荷的膠粒和反離子與周圍的水分子發(fā)生水化作用，形成一層水化殼，也阻礙各膠粒的聚合。投加鋁鹽等無(wú)機(jī)鹽后，發(fā)生金屬離子水解和聚合反應(yīng)過程，被吸附的帶正電荷的多核絡(luò)離子能夠壓縮雙電層、降低ζ電位，使膠粒間最大排斥能降低，從而使膠粒脫穩(wěn)。
使用無(wú)機(jī)鹽絮凝劑處理的同時(shí)，有機(jī)高分子也常作絮凝劑使用。高分子絮凝劑有較好的架橋和吸附作用，和無(wú)機(jī)鹽絮凝劑共同使用可以加快反應(yīng)速度，提高處理效果。
2 實(shí)驗(yàn)方法
絮凝劑配成1g/L的溶液。燒杯攪拌實(shí)驗(yàn)在磁力攪拌器上進(jìn)行，每次實(shí)驗(yàn)水樣為200mL，水樣取自某星級(jí)賓館的餐飲廢水，經(jīng)初沉后用0.1mol/L稀鹽酸和0.1mol/L氫氧化鈉精確調(diào)pH值到要求值。操作程序?yàn)椋涸诳焖贁嚢柘峦都有跄齽┓磻?yīng)2min后，改變攪拌速度為慢速，繼續(xù)攪拌10min，靜沉20min后，距上液面約5cm處吸取部分上清液測(cè)定剩余濁度及CODcr。
3 結(jié)果與討論
3.1 絮凝劑的選擇
各種絮凝劑的用量為2mL，試驗(yàn)溫度為22～29℃，取絮凝處理后的上清液，測(cè)定CODcr及濁度，結(jié)果見表1。
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從表1可以看出，分別采用堿式氯化鋁、硫酸鐵、氯化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鋁鉀、硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺處理餐飲廢水，其中硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺去除廢水CODcr效果最好，這說明單獨(dú)使用一種無(wú)機(jī)鹽作絮凝劑，效果不如復(fù)合絮凝劑使用效果好，為此選用硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺作絮凝劑。
3 .2 絮凝條件的優(yōu)化
確定了硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺作為絮凝劑后，對(duì)最佳絮凝條件進(jìn)行摸索試驗(yàn)。
從圖1中可看出，隨著加藥量的增加，絮凝后濁度呈現(xiàn)先增加，后降低，再增加的趨勢(shì)，說明加藥量不是越多越好，其最佳投藥量為：200mL水樣加入3.2mL硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺。確定了最佳投藥量后，在此基礎(chǔ)上實(shí)驗(yàn)確定最佳pH值，結(jié)果如圖2。沉淀速度與pH的關(guān)系曲線見圖3。
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從圖2中可以看出，隨著pH值的增大，上清液濁度減小，最佳pH值為9左右。而且從圖3可以看出pH值增大時(shí)，沉淀速度加大。
總的來(lái)說，加藥量、pH值的變化對(duì)濁度的去除有很大影響，隨著pH值的變大，濁度降低的同時(shí)，沉淀速度也大大提高。這說明，pH值變大時(shí)，絮體礬花形成速度在提高。隨著礬花的聚集，依靠重力，礬花迅速沉降下來(lái)，削弱了膠體的ζ電位，從而起到壓縮雙電層的脫穩(wěn)和吸附架橋作用。
單獨(dú)使用一種無(wú)機(jī)絮凝劑，CODcr去除率不高，并且礬花形成的速度比較慢，礬花也比較小，較難進(jìn)行固液分離，絮體難以回收處理。而使用復(fù)合混凝劑，CODcr去除率很高，礬花比較大，沉降速度快，固液分離快，處理起來(lái)比較方便。從而說明了有機(jī)絮凝劑的分子鏈上帶有電荷，具有一定的壓縮微顆粒表面比電層作用，但其主要功能是“吸附”和“架橋”作用，它可以起助凝劑的作用。無(wú)機(jī)絮凝劑的加入改善了廢水中的電荷分布，有機(jī)絮凝劑的加入對(duì)帶有電荷的膠體顆粒進(jìn)行吸附中和，并通過“架橋絮凝”作用形成大而結(jié)實(shí)的絮凝體。因而復(fù)合使用有機(jī)和無(wú)機(jī)絮凝劑可以有效地提高CODcr去除率，使絮凝后的水易于繼續(xù)處理，絮體易于脫水。
4 結(jié)論
①硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺作絮凝劑可明顯降低餐飲廢水的CODcr及其濁度。CODcr去除率可達(dá)到83.3％，濁度去除可達(dá)到76.9％。
②堿式氯化鋁、硫酸鐵、氯化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鋁鉀、硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺6種絮凝劑對(duì)餐飲廢水絮凝處理的效果都比較好。其中硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺處理效果最好。其最佳投藥量為：每1L水樣加入1g/L的復(fù)合絮凝劑16mL，最佳pH值為9左右。
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