聚硅酸铝铁处理焦化废水的研究.pdf

66第38卷,第6期
安徽化工
Vol38. No6
12
ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Dec.2012
聚硅酸铝铁处理焦化废水的研究
王康萍,吴雷,李琛
(陕西理工学院化学与环境科学学院,陕西汉中723001)
摘要:用硫酸铁、硫酸铝、硅酸钠等原料制备了聚硅酸铝铁,研究了其对焦化废水中COD和色度的去除效果。最佳实验条件为:聚硅酸铝
铁投加量为20mLL,pH值为6,搅拌时间为75min,结果表明:聚住酸铝铁对焦化废水的CODn和色度有较好的去除效果。COD的脱除
率为73.66%,色度的脱除率为97.91%。
关键词:聚硅酸铝铁;COD;色度;焦化废水
doi:10.39695issn.1008-553X.2012.06.021
中图分类号:X703
文献标识码:A文章编号:1008-553X(2012)06-0066-0
焦化废水主要来自钢铁企业中的焦化厂,而我国有调节pH都到6,静置一段时间。
大中小型焦化厂数百个,每年都会产生大量的焦化废水
(3)将(2)中的硫酸铝溶液和硫酸铁溶液同时加到
焦化废水的主要成分是有机物酚氰质,其属高COD、高(1)中所制的硅酸溶液中,搅拌使之混合均匀,然后放入
酚值、高氨氮量,因而焦化废水是处理难度较大的工业废水浴锅中,在60℃下熟化3h。
水之一。因此,焦化废水的研究和处理已成为废水治理的1.3聚硅酸铝铁处理焦化废水
重点和难点。对于新型无机高分子絮凝剂聚硅酸铝铁,与
焦化废水取自汉中市某焦化厂,废水呈深褐色,pH
常规的絮凝剂相比"?,具有制备工艺简单、价廉、高效、矶值在85左右,COD。为4860mg/L
花大、沉降速度快、污泥体积小、脱色、破乳效果较好等优
实验时取50mL焦化废水若干份,用硫酸调节pH
点,是一种具有广泛应用前景的新型无机高分子絮凝剂。值,投加一定量的吸附剂,按一定的搅拌速度搅拌一段
本文以硫酸铝、硫酸铁、硅酸钠等制备了聚硅酸铝铁,并时间,静置后取上层清液测定其COD。和吸光度值。对
用其处理焦化废水,取得了良好的效果。
吸附剂投加量、pH值和搅拌时间三个反应条件进行单
1实验部分
因素实验和正交实验,找出各反应条件的最佳值。
1.1主要试剂与仪器
1.4焦化废水脱色率计算公式
硅酸钠,硫酸铁,硫酸铝,氨氧化钠,硫酸等,以上试
文中色度用溶液的吸光度值表示。
剂均为分析纯。
焦化废水脱色率计算公式:
电热恒温水浴锅,J-4六联搅拌器,101-1型电热鼓
D=(A。-A)/A,x100%
吹干燥箱,754型分光光度计(上海光谱仪器有限公司)。
式中:Ao为焦化废水脱色前的吸光度;A为焦化废
1.2聚硅酸铝铁的制备
水脱色后的吸光度。
以硫酸铁、硫酸铝、硅酸钠为原料,对影响聚硅酸铝1.5焦化废水中CODo下降率的计算公式
铁絮凝性能的诸因素进行了研究,制备出了高效的聚硅
COD的测定采用分光光度法刚。
酸铝铁无机高分子絮凝剂,其最佳制备条件为
焦化废水中COD。下降率的计算公式
Fel/AI/SiO2摩尔比为1:1:1,pH为6,浓度为50mg/Lo。
E=(C-C)/Cox100%
(2)
具体制备过程如下
式中:E是COD的下降率;Cn是吸附前溶液中
(1)将6.4%的硅酸钠溶液用20%的硫酸调节 PH COD。的浓度(mgL);C1是吸附平衡片溶液中CODn的
值到6,在此期间用玻璃棒迅速搅拌,最终形成硅酸胶浓度(mgL)。
体,颜色微微发蓝(切记不能使其冻结),静置30min。
2结果与分析
(2)称取一定量的硫酸铁和硫酸铝分别溶解,然后2.1单因素实验
收稿日期:2012-09-10
作者简介:王康萍(1990-),女,陕西成阳人,陕西理工学院化学与环境科学学院09级本科生;通迅联系人:李环(1980-),男,河南周口人,硕士,讲师,从
事环境综合治理及环境修复方面的教学及科研工作,15991868805,leecher_3179126.com
王康萍,等:聚硅酸铝铁处理焦化废水
(1)聚硅酸铝铁投加量对COD。下降率的影响
准确量取50mL焦化废水6份,依次放入6个洁净
干燥的烧杯中,分别加人0.5、0.8、1.0、1.5、2.0、2.5mL聚硅
(Oer去除(第〉
色度太除库て)
酸铝铁,调节体系pH值为5.0,在室温下以200rmin的
转速搅拌60min,取上清液测定COD。和色度,考查聚硅
酸铝铁用量对COD和色度下降率的影响,结果见图1。
图2pH对去除率的影响
3)吸附时间对COD。下降率的影响
70
准确量取50mL焦化废水6份,依次放入6个洁净
一色度去凃率(%
干燥的烧杯中,分别调节pH值为6.0,各自加人1mL聚
硅酸铝铁,在室温下以200r/min的转速分别搅拌15、30、
45、607590min,取上清液测定COD。和色度,考査溶液
投加量,m
吸附时间对COD和色度下降率的影响,结果见图3。
图1聚硅酸铝鉄投加对去除率的影响
(2)溶液pH值对COD。下降率的影响
准确量取50mL焦化废水6份,依次放入6个洁净
Cuter去除率(为)
色度去除率(%
干燥的烧杯中,分別调节pH值为5.0、6.07.0、8.0和9.0
后,各自加入1mL聚硅酸铝铁,在室温下以200r/min的
转速搅拌60min,取上清液测定COD。和色度,考査溶液
015334567590105
吸所时向/min
pH对COD和色度下降率的影响,结果见图2。
图3吸附时间对去除率的影响
表1正交实验分析结果
因素
投加量
搅拌时
CODO
色度下
H
ml/L
间(
下降率(%
降率(%)
16
67.16
74.04
93.72
63.51
88.94
75
68.57
91,40
67.35
98.43
67.97
16
69.78
72.74
8.44
75
87.28
68.237
68.503
69.183
67.963
71.270
69.290
69,153
66.880
5.690
2.410
84.570
86.707
93.643
90.197
90.800
79.150
86.367
14.493
5.627
4.433