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旋轉式脫泡消泡法/混凝協(xié)同處理造紙廢水

文檔作者：孫琪娟徐軍禮孫長順文檔來源： 1．陜西工q 職業(yè)技術學院 2．中機工程啟源工程有限公司 3．陜西省環(huán)境科學研究設計院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月07日
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第43卷第11期
2014年11月
應用化工
Applied Chemical Indust~
Vo1．43 No．11
NOV．2014
旋轉式脫泡消泡法／混凝協(xié)同處理造紙廢水
孫琪娟 ，徐軍禮 ，孫長順
(1．陜西工q 職業(yè)技術學院，陜西成陽712000；2．中機工程啟源工程有限公司，陜西西安710045
3．陜西省環(huán)境科學研究設計院，陜西西安710060)
摘要：采用旋轉式脫泡消泡法處理造紙循環(huán)用水，浮漿含量降至原來的9．1％ ，加入消泡劑，泡沫去除率達85％ ，
進一步調節(jié)廢水pH一7，加入復合混凝劑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去除率達到96．7％ ，脫色率達到55．7％ ，基本符合了二次用水的標準，可重
新用于造紙制漿，使廢水循環(huán)利用，實現(xiàn)了造紙廢水的資源化。
關鍵詞：造紙廢水；旋轉式脫消泡法；復合混凝劑
中圖分類號：TQ 085 文獻標識碼：B 文章編號：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，對環(huán)境污染嚴重的行
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，色度嚴重。傳統(tǒng)的活性污泥法生
物處理工藝對COD去除效果不夠理想，造成出水
COD超標 。在國家造紙水污染物標準日益嚴
格、紙廠節(jié)水力度不斷加大的情況下，廢水的循環(huán)利
用至關重要 。
本文針對興平造紙廠的循環(huán)用水，采用旋轉式
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，實現(xiàn)造紙循環(huán)水的
零排放，不僅保護了環(huán)境，而且實現(xiàn)了造紙廢水的資
源化，增加企業(yè)經(jīng)濟和社會效益。
1 實驗部分
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、陽離子聚丙烯酰
胺等均為工業(yè)品。
722型分光光度計。
1．2 實驗方法
取造紙廢水于8個燒杯中，攪拌，產(chǎn)生大量的泡
沫、浮漿，濾網(wǎng)和紗布過濾。用稀硫酸調節(jié)pH至中
性，加人絮凝劑，攪拌15 min后靜置12 h，測定上清
液中COD值。
1．3 分析方法
1．3．1 泡沫高度的測定 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，測量高度。
1．3．2 浮漿含量的測定根據(jù)造紙廢水污染物項
目測定方法GB 1I9O1__89用重量法測定黑液中的
懸浮物。 ’
1．3．3 最大吸收波長的確定在380—550 nm下
測量廢水的吸光度(原液稀釋l0倍后，用蒸餾水作
參比)，結果見圖1。
收稿日期：2014-04—20 修改稿日期：2014-05-23
作者簡介：孫琪娟(1967一)，女，陜西咸陽人，陜西工業(yè)職業(yè)技術學院副教授，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：旋轉式脫泡消泡法／混凝協(xié)同處理造紙廢水 2131
波長／nm
圖1 廢水最大吸收波長
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波長進行測定。
2 結果與討論
2．1 旋轉式脫泡消泡效果
用旋轉式脫泡消泡法消除泡沫，結果見表1。
由表1可知，采用旋轉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 旋轉式脫泡消除浮漿效果
用旋轉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)眼細小，絕大部分浮漿可被濾
布過濾掉，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COD和吸光度最低，混凝
效果最佳。硫酸鋁的過量投加，會發(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小，未能
形成大的絮團，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，聚合氯化鋁投加量為5 mL時，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，當聚合
硫酸鐵投加量為2 mL時，COD和吸光度最低，}昆凝
應用化工 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，分層時間也較聚
合氯化鋁短。
2．3．4 陽離子聚丙烯酰胺(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
行實驗，溶液并沒有馬上發(fā)生明顯變化，放置較長一
段時間后，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 復合混凝劑的混凝效果
2．4．1 PAC和PFC復配由于聚合氯化鋁的投加
量大小對溶液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，結果見圖5。
●
目
凸
0
U
圖5 PAC和PFS復合絮凝效果
Fig．5 The compound coagulation effect of PAC and PFS
由圖5可知，當每升水中加入復合絮凝劑PAC
(10．038 0 g／L)：PFS(9．891 2 g／L)：5：2(體積
比)7 mL時，清液COD值最低，絮凝效果較單獨使
用聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵為佳。
2．4．2 PAC、PFC、CPAM復配當每升黑液中加人
復合混凝劑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，
見圖6。
●
∞
g
凸
0
U
圖6 PAC、PFS和CPAM復合絮凝效果
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 旋轉式脫泡消泡法／混凝協(xié)同處理前后廢水水
質分析
取1 000 mL廢水，攪拌，用濾網(wǎng)和紗布過濾掉
泡沫和浮漿，加入復合絮凝劑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，旋轉式脫泡消泡法／混
凝協(xié)同處理廢水前后的各項指標見表2。
表2 造紙廢水處理前后各項指標
Table 2 The various indicators of before and after the wastewater treatment
注：吸光度是稀釋tO倍后測得的。
由表3可知，經(jīng)旋轉式脫泡消泡法／混凝協(xié)同處
理的廢水，浮漿去除率達91％ ，泡沫去除率為85％，
在脫除泡沫、浮漿的同時，COD去除率達96．7％ ，脫
色率55．7％，基本符合了二次用水的標準。
3 結論
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)利用的標準，實現(xiàn)封閉循
環(huán)用水。廢水pH調為中性，旋轉式攪拌，濾布和濾
網(wǎng)過濾，加入消泡劑1 g／L，脫泡消泡2 h，復合混凝劑
用量9 mI／L，復合混凝劑配比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，混凝時間12 h。
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(下轉第2134頁)
2134 應用化工 第43卷
照L9(3 )正交實驗條件(見表1)進行提取，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，在紫外分光光度計測其306 nm處吸光度。
表1 正交實驗的水平與因素(35℃)
Table 1 Factors and levels of orthogonal
experiments(35℃)
2 結果與討論
正交實驗結果見表2。
表2 正交實驗結果
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，提取時間70 min。
3 結論
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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2 3 4 5 6 7 8
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