薛武丹毕业论文3 - 图文(4)

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解作用和初生态的微小气泡的上浮作用下, 使胶体破坏, 并使胶体附着在气泡上;电火花法是利用交流电来去除废水中的有机物, 在电场作用下筒内的导电颗粒间会产生电火花, 在电火花和水中均匀分布的氧的作用下, 有机物被氧化和燃烧分解。

在焦化废水深度处理中，焦化废水脱色一直是焦化废水处理中存在的一个难题。这主要是因为，焦化废水中部分有机化合物无法降解，这些化合物中有些含有烯键、羧基、酰胺基、磺酰胺基、羰基和硝基等生色团，并且含有一NH2、一NHR、一NR：、一OR、一OH和一SH等助色团。它们的相互作用造成生化出水色度仍然很高。此外，这些基团都是极性的，因此使出水中有机物易溶于水，并有可能使烷烃化合物发生乳化，在水中发生高度的分散作用。从而生成难于脱色的水溶液或胶体溶液[27]，同时也造成了COD等污染物难以去除。

1.5 本研究的目的及意义

根据目前焦化废水的处理现状，可以发现大多数企业二级生化出水中污染物指标仍然很高，尤其是COD和色度，远远超过《污水综合处理标准》要求。因此需要对二级生化出水进行深度处理。混凝沉淀是常用的深度处理方法，常用的混凝材料有无机混凝剂、有机混凝剂以及粘土矿物等。由于焦化废水中污染物成份复杂，在实际应用中采用常规的无机混凝剂用量大，易受环境影响，难以达到预期的处理效果；而采用有机絮凝剂虽然脱色效果很好，但价格高昂、本身难降解、污泥产生量大，大大增加了焦化废水的处理成本，难以应用；近年来，天然类粘土矿物在环境工程领域内的应用范围不断增加，并成为国内外众多学者的研究热点。

本文采用天然粘土类矿物（蒙脱石、凹凸棒石）和合成絮凝剂（聚合氯化铝、聚丙烯酰胺），研究其对焦化废水生化出水脱色和去除COD的影响，主要内容包括：蒙脱石对焦化废水脱色和去除COD的影响；凹凸棒石柱撑蒙脱石对焦化废水脱色和去除COD的影响；蒙脱石、凹凸棒石、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺复配最佳条件研究。通过本项研究提高焦化废水深度处理的途径与技术，为粘土矿物在环境领域的开发应用提供基础数据。

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2. 材料与方法 2.1 实验材料

焦化废水：本试验采用的焦化废水为某焦化厂生产废水经二级生化处理后的排水，其水质指标见表2.1。

表2.1 焦化废水指标 指标 焦化废水

浓度COD（mg/L） 180

色度 200

pH 6-9

NH3-N 0

膨润土：膨润土（ Bentonite），又称斑脱岩、膨土岩等，是以蒙脱石为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩，其化学通式为： Nax(H2O)4{（Al2-xMgX）[Si4O10](OH)2}

图2.1.1蒙脱石的晶体结构

膨润土有阳离子交换性；吸水性；吸附脱色性；胶质价；粘结性和可塑性造浆性能，这些特性使膨润土在24个领域100多个部门得到了应用。

本实验采用的膨润土购自建平某企业，为钠基膨润土，过 325目筛。

凹凸棒石：简称凹凸土 (Attapulgite)，又名坡缕石 ( Palygr os2bite)。是一种具纤维纹理层链状过渡结构的含水富镁硅酸盐为主的粘土矿，在矿物学上属于海泡石族，其化学式为：Mg5(H2O) 4[Si4O10](OH)2·4H2O。其晶体结构呈长宽比很高的纤维状或窄带状 ,其结构属 2：1型粘土矿物。在每个 2：1单位结构层中 ,四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒 ,形成层链状。在四面体条带间形成与链平行的通道 ,通道横断面约 3.7 × 6.3 A。通道中充

填沸石水和结晶水 ,见凹凸棒石粘土晶体结构图1.4。

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图2.1.2 凹凸棒石粘土晶体结构图 ( [ 001 ]面投影)

本实验采用的凹凸棒石购自石家庄某企业，过 325目筛。

聚合氯化铝：该产品是一种无机高分子混凝剂。主要通过压缩双层，吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用，使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳，聚集、絮凝、混凝、沉淀，达到净化处理效果。

聚丙烯酰胺（PAM）：为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。本试验中采用的是阳离子型聚丙烯酰胺。

2.2实验仪器与分析方法

实验仪器主要参照表2.1：

表2.2.1主要实验仪器

仪器名称 分光光度计 pH计 电子天平 COD回流装置

仪器规格 7230G pHS-25型 ES120-4 —

生产厂家 上海精科 上海雷磁仪器厂

沈阳龙腾电子称量仪器有限公司 实验室专用

实验药品见表2.2：

表2.2.2 实验主要药品

试剂名称

硫酸汞

化学式

HgSO4

级别

分析纯

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重铬酸钾 硫酸亚铁铵 硫酸硫酸银

K2Cr2O7 FeSO4(NH4)2SO4 H2SO4 – Ag2SO4

分析纯 分析纯 分析纯

2.3水质分析法 （1） pH值 pH值：玻璃电极法 （2）CODCr：重铬酸钾法

计算公式： CODcr=(V0-V1)×C×8×1000/V2 C—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mg/l） V0—空白消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积（ml） V1—水样消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积（ml） V2—水样体积（ml） (3) COD去除率：

COD去除率?COD0?COD1COD?100% 0其中：COD0—为染料废水原液的化学需氧量；

COD1—为染料废水降解处理后的化学需氧量； (4) 色度的去除率：

色度的去除率?C0?C1C?100%

0其中：C0—为焦化废水未经处理时由分光光度仪测的得读数； C1—为焦化废水经过处理后由分光光度仪测的得读数； 2.4 实验装置 1. 分光光度仪

(2-1)

(2-2)

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2 COD回流装置

3. JJ-8 同步自动升降搅拌机