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旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡法/混凝協(xié)同處理造紙廢水

文檔作者：孫琪娟徐軍禮孫長(zhǎng)順文檔來(lái)源： 1．陜西工q 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2．中機(jī)工程啟源工程有限公司 3．陜西省環(huán)境科學(xué)研究設(shè)計(jì)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月07日
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第43卷第11期
2014年11月
應(yīng)用化工
Applied Chemical Indust~
Vo1．43 No．11
NOV．2014
旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡法／混凝協(xié)同處理造紙廢水
孫琪娟 ，徐軍禮 ，孫長(zhǎng)順
(1．陜西工q 職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西成陽(yáng)712000；2．中機(jī)工程啟源工程有限公司，陜西西安710045
3．陜西省環(huán)境科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，陜西西安710060)
摘要：采用旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡法處理造紙循環(huán)用水，浮漿含量降至原來(lái)的9．1％ ，加入消泡劑，泡沫去除率達(dá)85％ ，
進(jìn)一步調(diào)節(jié)廢水pH一7，加入復(fù)合混凝劑PAC(10．038 0 g／L)：PFS(9．891 2 g／L)：CPAM(1。000 0 g／L)=5：2：2
(體積比)9 mL／L黑液的條件下，COD去除率達(dá)到96．7％ ，脫色率達(dá)到55．7％ ，基本符合了二次用水的標(biāo)準(zhǔn)，可重
新用于造紙制漿，使廢水循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了造紙廢水的資源化。
關(guān)鍵詞：造紙廢水；旋轉(zhuǎn)式脫消泡法；復(fù)合混凝劑
中圖分類號(hào)：TQ 085 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671—3206(2014)11—2130—03
The treatm ent of papermaking wastewater by rotary system
deaeration antifoaming law cooperated with coagulation process
SUN Qi-juan ，XU Jun—li ，SUN Chang—shun
(1．Shaanxi Polytechnic Institute，Xianyang 712000，China；2．Xi’an Qiyuan Meehamieal and Engineering
Co．，Ltd．，Xi’an 710045，China；3．Environmental Science Research and Design Institute of Shaanxi Province，
Xj’an 710060．China)
Abstract：The papermaking wastewater was treated by the rotary system deaeration antifoaming law，float—
ing pulp content to the original 9．1％ ，adding defoamer，bubble removal rate reached 85％ ，further regu—
late wastewater pH 7，conditions of adding compound coagulant 9 mL／L black liquor[PAC
(10．038 0 g／L)：PFS(9．891 2 g／L)：CPAM(1．000 0 L)]=5：2：2(volume ratio)，the COD remoral
rate reached 96．7％ ，the decoloration rate reached 55．7％ ，in line with the standards of secondary
water．Thus the paper can be re—treated ．wastewater used for paper pulp and waste water recycling，to
achieve the papermaking wastewater resources．
Key words：papermaking wastewater；rotary system deaeration antifoaming law；compound coagulant
造紙工業(yè)是能耗、物耗高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的行
業(yè)之一，其污染特性是廢水排放量大，其中COD、懸
浮物(ss)含量高，色度嚴(yán)重。傳統(tǒng)的活性污泥法生
物處理工藝對(duì)COD去除效果不夠理想，造成出水
COD超標(biāo) 。在國(guó)家造紙水污染物標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)
格、紙廠節(jié)水力度不斷加大的情況下，廢水的循環(huán)利
用至關(guān)重要 。
本文針對(duì)興平造紙廠的循環(huán)用水，采用旋轉(zhuǎn)式
脫泡消泡法協(xié)同混凝工藝，去除廢水中Ss和COD，
使處理后的廢水回用于制漿中，實(shí)現(xiàn)造紙循環(huán)水的
零排放，不僅保護(hù)了環(huán)境，而且實(shí)現(xiàn)了造紙廢水的資
源化，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1．1 材料與儀器
造紙廢水，取自興平造紙廠，COD 8 560 m#L，
浮漿含量2 200 mg／L，吸光度0．483(稀釋10倍)；
硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、陽(yáng)離子聚丙烯酰
胺等均為工業(yè)品。
722型分光光度計(jì)。
1．2 實(shí)驗(yàn)方法
取造紙廢水于8個(gè)燒杯中，攪拌，產(chǎn)生大量的泡
沫、浮漿，濾網(wǎng)和紗布過(guò)濾。用稀硫酸調(diào)節(jié)pH至中
性，加人絮凝劑，攪拌15 min后靜置12 h，測(cè)定上清
液中COD值。
1．3 分析方法
1．3．1 泡沫高度的測(cè)定 分別取5O，4O，30 mL造
紙廢水，置于100 mL量筒中，用塞子塞住量筒口，劇
烈振蕩3 rain，測(cè)量高度。
1．3．2 浮漿含量的測(cè)定根據(jù)造紙廢水污染物項(xiàng)
目測(cè)定方法GB 1I9O1__89用重量法測(cè)定黑液中的
懸浮物。 ’
1．3．3 最大吸收波長(zhǎng)的確定在380—550 nm下
測(cè)量廢水的吸光度(原液稀釋l0倍后，用蒸餾水作
參比)，結(jié)果見(jiàn)圖1。
收稿日期：2014-04—20 修改稿日期：2014-05-23
作者簡(jiǎn)介：孫琪娟(1967一)，女，陜西咸陽(yáng)人，陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，碩士，從事工業(yè)廢水處理。電話：
13038553006，E—mail：sqj68@163．corn
第11期 孫琪娟等：旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡法／混凝協(xié)同處理造紙廢水 2131
波長(zhǎng)／nm
圖1 廢水最大吸收波長(zhǎng)
Fig．1 The maximum absorption wavelength of the wastewater
由圖1可知，最大吸收峰出現(xiàn)在390 nm處。故
選用390 1"1111波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定。
2 結(jié)果與討論
2．1 旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡效果
用旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡法消除泡沫，結(jié)果見(jiàn)表1。
由表1可知，采用旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡法去除泡沫，
泡沫去除率為65％ ，加入消泡劑，泡沫去除率提高
到85％ 。
表1 廢水處理前后泡沫高度
Table 1 The foam height before and after the wastewater treatment
2．2 旋轉(zhuǎn)式脫泡消除浮漿效果
用旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡法消除浮漿，廢水中的浮漿
漂浮在上層，濾布的網(wǎng)眼細(xì)小，絕大部分浮漿可被濾
布過(guò)濾掉，處理后的廢水的浮漿含量為200 mg／L，
浮漿去除率為91％。
2．3 單種混凝劑混凝效果的分析
2．3．1 硫酸鋁(濃度100．015 2 g／L) 由圖2可
知，廢水COD和吸光度隨著硫酸鋁加入量的增加先
降低后增加，加量3 mL時(shí)COD和吸光度最低，混凝
效果最佳。硫酸鋁的過(guò)量投加，會(huì)發(fā)生膠體的再穩(wěn)
現(xiàn)象川，而且硫酸鋁所形成的沉淀顆粒細(xì)小，未能
形成大的絮團(tuán)，且沉降速度慢，沉淀與溶液的界面不
清晰。因此，硫酸鋁不是理想的混凝劑。
●
吶
目
Q
0
U
圖2 硫酸鋁混凝效果
Fig．2 The coagulation efect of aluminum sulfate
2．3．2 聚合氯化鋁(PAC濃度10．038 0 g／L)的混
凝效果由圖3可知，廢水COD和吸光度隨著聚合
氯化鋁加入量的增加先降低后緩慢增加并有小波
動(dòng)，聚合氯化鋁投加量為5 mL時(shí)，上清液的COD和
吸光度最低，混凝效果最佳，沉淀的顆粒較大，靜置
沉淀后與上層清液的界面清晰。
●
曲
目
凸
0
U
加入量／mL
圖3 聚合氯化鋁混凝效果
Fig．3 The eoagula6on efect of PAC
2．3．3 聚合硫酸鐵(PFS濃度9．891 2 g／L)的混凝
圖4 聚合硫酸鐵混凝效果
Fig．4 The coagulation efect of PFS
由圖4可知，廢水COD和吸光度隨著聚合硫酸
鐵加入量的增加呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì)，當(dāng)聚合
硫酸鐵投加量為2 mL時(shí)，COD和吸光度最低，}昆凝
應(yīng)用化工 第43卷
效果最佳。聚合硫酸鐵混凝沉淀的顆粒較聚合氯化
鋁大，沉淀與上層清液的界面清晰，分層時(shí)間也較聚
合氯化鋁短。
2．3．4 陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM濃度1．000 0 g／L)
的混凝效果以1．000 0 g／L的CPAM 為混凝劑進(jìn)
行實(shí)驗(yàn)，溶液并沒(méi)有馬上發(fā)生明顯變化，放置較長(zhǎng)一
段時(shí)間后，在少數(shù)燒杯底部和中部形成大塊絮狀沉
淀，而上清液的顏色較深。
2．4 復(fù)合混凝劑的混凝效果
2．4．1 PAC和PFC復(fù)配由于聚合氯化鋁的投加
量大小對(duì)溶液pH值影響很小，所以選擇聚合氯化
鋁作為第一種絮凝劑，用量為5 mL，然后分別加入
不同體積的PFS，結(jié)果見(jiàn)圖5。
●
目
凸
0
U
圖5 PAC和PFS復(fù)合絮凝效果
Fig．5 The compound coagulation effect of PAC and PFS
由圖5可知，當(dāng)每升水中加入復(fù)合絮凝劑PAC
(10．038 0 g／L)：PFS(9．891 2 g／L)：5：2(體積
比)7 mL時(shí)，清液COD值最低，絮凝效果較單獨(dú)使
用聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵為佳。
2．4．2 PAC、PFC、CPAM復(fù)配當(dāng)每升黑液中加人
復(fù)合混凝劑PAC(10．038 0 g／L)：PFS(9．891 2 g／L)
：CPAM(1．000 0 L)=5：2：2(體積比)9 mL時(shí)，
見(jiàn)圖6。
●
∞
g
凸
0
U
圖6 PAC、PFS和CPAM復(fù)合絮凝效果
Fig．6 The compound coagulation efect of PAC、
PFS and CPAM
由圖6可知，混凝效果最好，而且和僅PAC和
PFS組成的復(fù)合絮凝劑比較，每升黑液中加入2 mL
CPAM，COD去除率提高3．5％ ，脫色率提高4．1％ ，
COD去除率、脫色率均明顯提升。
2．5 旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡法／混凝協(xié)同處理前后廢水水
質(zhì)分析
取1 000 mL廢水，攪拌，用濾網(wǎng)和紗布過(guò)濾掉
泡沫和浮漿，加入復(fù)合絮凝劑PAC(10．038 0 g／L)
：PFS(9．891 2 g／L)：CPAM(1．000 0 g／L)=5：2：
2(體積比)9 mL／L，攪拌15 min后靜置12 h，沉淀在
下層，中間則是處理水。取處理后的廢水500 mL，
加入1 g消泡劑，靜置2 h后，旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡法／混
凝協(xié)同處理廢水前后的各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)表2。
表2 造紙廢水處理前后各項(xiàng)指標(biāo)
Table 2 The various indicators of before and after the wastewater treatment
注：吸光度是稀釋tO倍后測(cè)得的。
由表3可知，經(jīng)旋轉(zhuǎn)式脫泡消泡法／混凝協(xié)同處
理的廢水，浮漿去除率達(dá)91％ ，泡沫去除率為85％，
在脫除泡沫、浮漿的同時(shí)，COD去除率達(dá)96．7％ ，脫
色率55．7％，基本符合了二次用水的標(biāo)準(zhǔn)。
3 結(jié)論
采用如下的處理工藝條件，可將污染程度高的
造紙廢水處理至符合循環(huán)利用的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)封閉循
環(huán)用水。廢水pH調(diào)為中性，旋轉(zhuǎn)式攪拌，濾布和濾
網(wǎng)過(guò)濾，加入消泡劑1 g／L，脫泡消泡2 h，復(fù)合混凝劑
用量9 mI／L，復(fù)合混凝劑配比PAC(10．038 0 g／L)
：PFS(9．891 2 g／L)：CPAM(1．000 0 g／L)=5：2
：2(體積比)，按順序投加，混凝時(shí)間12 h。
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(下轉(zhuǎn)第2134頁(yè))
2134 應(yīng)用化工 第43卷
照L9(3 )正交實(shí)驗(yàn)條件(見(jiàn)表1)進(jìn)行提取，抽濾，
濾液使用提取溶劑定容至250 mLo精密移取
2．0 mL到25 mL容量瓶中，以甲醇稀釋、定容，搖
勻，在紫外分光光度計(jì)測(cè)其306 nm處吸光度。
表1 正交實(shí)驗(yàn)的水平與因素(35℃)
Table 1 Factors and levels of orthogonal
experiments(35℃)
2 結(jié)果與討論
正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Table 2 Results of orthogonal experiments
由表2可知，影響提取虎杖中自藜蘆醇的因素
中，乙醇濃度>料液比>超聲波功率>提取時(shí)間，超
聲波在35 cC提取虎杖中白藜蘆醇的最佳工藝條件
為 B2C2 l，即乙醇濃度80％ ，料液比1：20 g／mL，
超聲波功率700 W，提取時(shí)間70 min。
3 結(jié)論
虎杖中自藜蘆醇的提取影響因素中提取劑乙醇
濃度影響顯著，而料液比>超聲波功率>提取時(shí)間。
35℃超聲波輔助法提取虎杖中自藜蘆醇的最佳工
藝是700 w超聲波功率下使用80％的乙醇，以1：
20 g／mL的料液比下提取70 rain。
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