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各类高分子絮凝剂在造纸废水处理中的应用效果

作者:www.apampac.com 发布时间:2020-11-20 08:46:59点击:4214

各类高分子絮凝剂在造纸废水处理中的应用效果

    造纸废水处理的任务十分艰巨。混凝沉淀法是造纸废水处理中较常用的方法,由于其适应性强、基建投资低、简单易行、经济,而被广泛应用于造纸废水处理。其基本原理是:向废水中投加混凝剂,使水中胶体状悬浮颗粒、胶体和可絮凝的其他物质失去稳定性后。相互碰撞形成较大的颗粒或絮状物,从而变得易于从水中沉淀分离。混凝沉淀法处理效果的好坏取决于混凝过程的优劣,而混凝过程中通常要采用各种混凝剂,选取适当和经济合理的絮凝剂十分关键。
1·无机高分子絮凝剂
无机高分子絮凝剂是在传统铝盐、铁盐絮凝剂的基础上发展起来的,目前应用比较广泛的有聚合硫酸铝(PAS)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚铁硅(PFCSi)和聚铝硅(PACSi)等。
无机高分子絮凝剂的共同特点是存在着多羟基络离子,这些多羟基络离子会通过黏结、吸附和交联作用,使得胶体发生凝聚;与此同时,这类絮凝剂还可以降低胶体微粒的Zeta电位,破坏胶团的稳定性,从而使带电胶体相吸,形成絮状沉淀。这类絮凝剂与传统絮凝剂(例如铝盐、铁盐)相比,含有更多的高电荷、高聚合度形态,因而具有更强的电中和和吸附能力,投加到水中后能达到更好的混凝效果。
选用聚合氯化铁(PFC)、聚合氯化铝(PAC)、聚铁硅(PFCSi)和聚铝硅(PACSi)等四种无机高分子絮凝剂对造纸综合废水进行处理,并分别研究了絮凝剂用量、pH值、温度等因素对絮凝效果的影响,比较了它们之间的絮凝效果差异。以CODcr。的去除率为评价指标,结果显示:在相近的CODcr。的去除率下,PFCSiPACSi的用量分别是PFCPACl67%和333%.但是它们的絮凝效果明显优于PFCPACCODcr去除率也相对较高一些,且对pH值的变化也不是很敏感。这说明聚铁硅和聚铝硅絮凝效果优于单纯的聚合氯化铁和聚合氯化铝。在造纸废水的实际处理过程中,若CODcr。去除率要求不高,可选用聚铁硅;若CODcr。去除率要求高,则可选择聚铝硅。
2·有机高分子絮凝剂
根据有机高分子絮凝剂主要化学成分的来源不同。把它们大致分为两类,一类是天然高分子絮凝剂,另一类则是合成有机高分子絮凝剂。这两类絮凝剂有着一个共同的特点。它们分子结构单元中的官能基团能与水中的胶体颗粒发生强烈的吸附作用,从而使得絮凝的效果比较明显。相比于无机高分子絮凝剂。有机高分子絮凝剂有着相对用量少、作用速度快、受外界的干扰少和生成污泥量较少等优势。
有机高分子絮凝剂的加入量要根据具体的情况而定,过量或者不足都不能达到理想的处理效果。这里需要注意两个问题,一是絮凝剂的用量并不是越多越好,尤其是当絮凝剂加入过量时,过多的高分子物质吸附于水中胶体颗粒的表面,会在其上形成一个空间保护层,使得架桥结构很难形成,从而使胶体颗粒自身变得比较稳定,不容易被絮凝沉淀出来;二是有机高分子絮凝剂存在一个解离度,如果高分子电解质的电性与水中胶体颗粒的电性相反。那么水中的电荷密度就会随着其解离程度的增大而变高,非常有利于架桥作用的发生;但若它们电性相同,则效果便会相反。
21天然改性高分子絮凝剂
这类絮凝剂主要有淀粉衍生物、纤维素衍生物、多聚糖改性类等几类。这类絮凝剂由于其自身携带的官能团比较多,从某个角度来说,意味着它们与水中胶体的作用点比较多,再加上它们分子量的分布非常广,选择的余地也就非常多,所以比较有利于制成效果优异的絮凝剂。
22合成有机高分子絮凝剂
合成有机高分子絮凝剂以聚丙烯酰胺PAM类的应用广泛。根据这些絮凝剂所带基团能否离解和离解后所带离子的电性,把它们大致上分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型等四类絮凝剂。不同类型合成有机絮凝剂的DH使用范围以及它们各自的应用特点。
1.阴离子型:这类絮凝剂优势在于处理水中的重金属盐类及其水合氧化物。
2.阳离子型:这类絮凝剂典型的代表就是阳离子聚丙烯酰胺CPAM,当然也有其他的一些,如聚二甲基二烯丙基氯化铵类。该絮凝剂与传统的无机絮凝剂相比.处理废水后,不会在回用水中积累Al3+Fe3+S42-。我们知道CPAM在造纸中的应用是十分广泛的,随着分子量的逐步增大,可以依次用作纸张增强剂,助留助滤,絮凝剂。
3.非离子型:这类絮凝剂由于其自身不带电荷,只有借助自身在水溶液发生质子化作用来产生电荷,并利用氢键来形成絮聚体。它以非离子型聚丙烯酰胺产品为常见。
4.两性型:这类絮凝剂以聚丙烯酰胺两性絮凝剂类为主,在不同的废水条件下,它们的离子类型会有差异,以适应不同的絮凝环境。
纵观各行业,目前造纸废水处理的任务依旧十分繁重.可喜的是越来越多的造纸废水处理新技术被开发并投入使用,取得了不错的处理效果,但是新技术在应用范围、能源消耗、运行费用等方面还存在着一定的局限性。相信在不久的将来,会有更多更好的节能环保型絮凝剂被开发并应用到造纸废水的处理过程中,从而使造纸行业走上一条兼顾经济效益和环境保护的可持续发展的道路。

 

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