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混凝法處理印染-生活混合型城市污水

城市污水中常含有工業廢水,其含量從20%~80%不等,含印染工業廢水的城市污水是一類較難處理的城市污水類型。目前國內外處理這類廢水主要采用生化與物化相結合的方法。混凝處理是國內外研究和使用最廣泛的一種與生化配合使用的物化方法,混凝處理的關鍵是投加混凝藥劑。性能優越的混凝劑不僅水處理效果好,成本還低。我公司選用的一種廢水處理混凝劑Y280,以無機混凝劑為主的混合型藥劑,藥劑中除含鋁鐵等主要成分外,還含有一定量的有機添加劑,并有超微顆粒型吸附質點均勻分散其中。現就Y280的水處理性能、Y280與常用混凝劑的水處理效果對比、Y280的處理成本等方面對該藥劑的水處理情況進行評價。

1 實驗部分

1.1 實驗用水
  廢水為污水處理廠含印染工業廢水約為80%的印染-生活混合型城市污水,水質特征為ρ(CODcr)287mg/L、色度180倍、pH值7.87。
  該城市污水處理廠的污水執行紡織染整工業水污染物二級排放標準(GB4287-92),即ρ(CODcr)≤180mg/L、色度≤80倍、ρ(SS)≤100mg/L、pH值6~9。污水經生化處理后CODcr和色度還不能達標,需要經過混凝處理才可排放。
1.2 實驗方法
  量取廢水水樣1000mL于燒杯中,在六聯攪拌機上進行混凝實驗。攪拌條件下加入Y280藥劑后以150r/min的轉速快速攪拌1min,再以50r/min的轉速慢攪10min,靜置30min后取液面以下2cm處的上清液,測其色度、pH值及CODcr值。同時,在相同的實驗條件和方法下,做Y280與AS,PAC和PFS的混凝對比實驗。

2 結果與討論

2.1 Y280的水處理性能評價
  在設計的實驗方法和條件下,固定水樣為1000mL,通過改變Y280的投加量得到不同澄清度的上清液,加藥量與上清液的CODcr、色度之間的關系見圖1和圖2。

  分析混凝實驗結果圖1和圖2可知,在Y280的加藥量為400mg/L時色度能達標,CODcr達標的Y280加藥量為520mg/L,達標時Y280對這種廢水的CODcr去除率為40%,色度去除率為75%。在Y280的投加量為1000mg/L時可出現最好的水處理效果,此時CODcr去除率達80%以上;色度去除率可達90%以上。
2.2 Y280與常用混凝劑的用量比較
  硫酸鋁(AS),聚合氯化鋁(PAC),聚合硫酸鐵(PFS)是常用的混凝劑,為了進一步了解Y280的水處理性能,將其與AS,PAC,PFS進行對比。所有對比實驗在相同的條件下進行,用CODcr達標時各藥劑投加量作為對比依據。實驗結果見圖3。從圖3分析可知,AS的達標投加量為450mg/L,PAC的達標投加量為430mg/L,PFS的達標投加量為330mg/L。結合Y280的實驗結果可看出,在CODcr達標時,Y280的用量分別是AS,PAC,PFS用量的1.15倍,1.21倍和1.58倍。

2.3 Y280的水處理成本評價
  市場上Y280的價格一般為400元/t,AS的價格為600~700元/t,PAC的價格為1500~1800元/t,PFS為1800~2200元/t。根據實驗確定的達標時各藥劑的投加量和市場價對Y280及AS,PAC,PFS藥劑的水處理成本進行的經濟評價見表1。

 

各藥劑的噸水處理成本核算

藥劑種類

市場價/(元·t-1)

達標加藥量/(mg·L-1)

達標成本/(元·t-1廢水)

Y280與其它藥劑成本比/%

Y280

400

520

0.21

 

AS

600~700

450

0.27~0.32

66~77

PAC

1500~1800

430

0.65~0.77

27~32

PFS

1800~2200

330

0.59~0.73

29~36

  由表中的成本核算可知,在正常的市場價和本文所采用的實驗條件下,將ρ(CODcr)=287mg/L的廢水處理到ρ(CODcr)≤180mg/L,Y280藥劑成本分別為AS,PAC,PFS成本的66%~77%,27%~32%和29%~36%。由此可見,Y280是一種經濟有效的混凝藥劑。

3 結語

   混凝劑Y280是一種經濟有效的廢水處理藥劑,尤其適合于以印染工業廢水為主的印染-生活混合型城市污水的混凝處理。對這一污水的混凝實驗表明:
  ①Y280的加藥量為520mg/L,處理后的水就能達標排放。達標時Y280對這種廢水的CODcr去除率為40%,色度去除率為75%。在最好的水處理效果出現時CODcr去除率可達80%、色度去除率達90%以上。
  ②與常規混凝劑的水處理性能比較,在CODcr達標時Y280的用量分別是AS,PAC,PFS用量的1.15至1.58倍不等,但達標處理1t廢水所需的藥劑費用僅是AS,PAC,PFS費用的66%~77%,27%~32%和29%~36%。

 
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