硫酸铝–聚丙烯酰胺法处理酿酒厂废水BOD和COD

　　酿酒行业废水属中等浓度的有机废水,其生物耗氧量(BOD) 为1 400～4 800 mg/ L ,化学耗氧量(COD) 值达几千甚至上万。为了选择适合治理的絮凝方法,我们以某葡萄酒厂的酿酒废水为试样,采用硫酸铝– 聚丙烯酰胺( PAM) 法进行处理后,获得了很好的GX。且用药少,处理迅速,省设备,是一种合理、经济的处理途径。

1 　实验方法及原理

1. 1 　硫酸铝的作用

硫酸铝溶于水后生成水和离子[Al ( H2O) 6 ]3 +其水解反应如下:

[Al ] ( H2O) 6 ]3 + + H2O = [ Al (OH) ( H2O) 5 ]2 ⁺+ H⁺3  O

[Al ] (OH) (H2O) 5 ]2 + + H2O = [Al (OH) 2 (H2O) 4 ] ⁺+ H⁺3  O

[Al ] (OH) 2 (H2O) 4 ] + + H2O = [Al (OH) 3 (H2O) 3 ]↓+ H⁺3  O

生成的难溶沉淀物将悬浮物吸附,共同沉淀。

1. 2 　高分子聚合物的架桥作用

在由[Al (O2H) 6 ]3 + 较终趋于Al (OH) 3 (H2O) 3

的中间过程中,羟基可把单核络和物通过桥键缩聚

为多核络合物

[Al (O2H) 6 ]3 + + [Al (OH) 2 (H2O) 5 ]2 + = [Al2 (OH) 2

(H2O) 10 ]5 + + H2O

及2[Al (OH) (H2O) 5 ]2 + = [Al2 (OH) 2 (H2O) 3 ]4 + 2H2O

阴离子型PAM 分子式

{ CH2 CHCONH2

}nl { CH2 CH

COONa

}n2

或

{ CH2 CH

CONH2

}nl {CH CH

CONHCH2SO3Na

}n2

当向水中加入絮凝剂PAM 时,上述缩聚反应加快,而PAM 和硫酸铝的缩聚物均具有线性结构,对固相颗粒具有较强的吸附作用,并可以在相距较远处的各个固相颗粒之间形成聚合物桥,即当它的一端吸附某一固相颗粒后,另一端伸入水中又吸附另一固相颗粒,微粒通过高分子物质的吸附架桥作用,颗粒逐渐增大,较终形成肉眼可见的粗大絮凝体,这就大大加速了混凝絮状物的形成和沉淀,强化了降低水中COD、BOD 的GX。

1. 3 　实验方法

实验中的2 种试样采自某葡萄酒厂,一种是酿造车间废水,一种是车间排放口的清洗器皿、地板等的混合水。取样后测定加入絮凝剂前后BOD、COD、SS 等值,BOD 值测定用碘量法,COD 值测定用重铬酸钾法[4 ] 。

2 　结果和讨论

2. 1 　加入絮凝剂前后的对比测定

由实验结果(表1) 看到BOD、COD 均降低了60 %以上,水样经处理后,外观清晰、透明,悬浮杂质(SS) 去除率达91 % ,基本达到了国家三级排放标准。

为了考察方法的稳定性,我们处理了6 批次不同的水样,尽管废水的COD、BOD 波动较大,但是处理GX却相当稳定。

表1 　加入絮凝剂前后的BOD、COD、SS 值的对比

项目

原水

(mg/ L)

处理后

(mg/ L)

去除率

( %)

平均去除率

( %)

4 590 1 585 65. 5

1 440 546 62. 1

BOD 1 495 558 62. 7 63. 5

1 424 517 63. 7

1 446 530 63. 3

1 443 523 63. 7

14 400 6 100 57. 6

3 760 1 150 67. 3

COD 3 160 1 090 65. 4 63. 2

2 970 1 050 64. 5

2 520 980 61. 1

2 850 1 050 63. 2

2 301 197 91. 1

2 238 178 92. 1

SS 2 187 192 91. 0 91. 1

2 095 199 90. 2

2 191 199 91. 1

110 25 77

色度80 20 75

80 20 75 77

100 20 80

2. 2 　絮凝剂加入量对絮凝GX的影响

由图1 知,当硫酸铝加入量一定时,随PAM 加入量的增加,悬浮物沉降速度加快,当PAM 量加至4. 875 mg/ L ,达到峰值。继续增加沉降速度变化不大,并有下降趋势。这可能是由于PAM 加入量增加到一定程度时,影响了其线性的伸展性[5 ] ,不利于对悬浮物的连接、吸附作用,导致了絮凝GX的下降。因此, 在本次实验中选定硫酸铝加入量300mg/ L ,PAM 4. 8 mg/ L 。

图1 PAM 加入量和沉降速度关系曲线

图2 pH 至于沉降速度关系曲线

2. 3 pH 对絮凝剂GX的影响

由图2 知,随着pH 增加水中悬浮物沉淀速度减慢,当水样处于弱酸性时,絮凝GX较好,因此实验中溶液控制pH 值在6 左右。

图3 　温度与沉降关系曲线

2. 4 　温度对絮凝GX影响

由图3 可知,随着水温增加,沉降速度加快。但从经济、方便、去除GX好考虑,实验中控制温度在20～30 ℃。

以上信息来源于《硫酸铝_聚丙烯酰胺法降低酿酒废水中BODCOD值的研究》