造紙工業是對環境污染較重的行業之一,其主要污染來自制漿造紙過程中產生的各種廢水,主要包括蒸煮制漿廢水(黑液)、洗漿廢水、漂白廢水和抄紙廢水等4大類。其中蒸煮制漿廢水對環境污染最為嚴重,占整個造紙工業污染的90%。造紙廢水中污染物的成分相當復雜,廢水中因含大量的細纖維、樹脂、色料及其它化學和物理雜質,使COD、BOD、色度污染負荷大,難以直接生物降解。而混凝沉降法,是目前國內外用來提高水質處理效率的一種既經濟又簡便的水處理技術,其關鍵問題之一是混凝劑的選擇。因此,選取高效和經濟合理的混凝劑處理造紙廢水,是治理廢水、解決廢水污染的一條行之有效的方法。

　　鼓風爐鐵泥是煉鐵過程中鼓風爐氣凈化而產生的一種固體廢棄物,其粒度通常在0.1mm以下,它含有大量的氧化鐵和細粒焦炭,化工利用主要是從鐵泥中提取精炭和鐵精礦。粉煤灰是熱電廠排放的一種廢棄物。我國電力以燃煤為主,每年約有近億t粉煤灰排放,目前其利用率僅為40%左右,主要用于燒磚、筑路、水泥和混凝土的摻合料、選取漂珠、改良土壤等方面,其余部分基本上堆積廢棄,這不僅占用了土地,而且污染環境。如何將粉煤灰綜合利用,是當今環境科學的重要研究課題。

　　本實驗是在粉煤灰中加入鼓風爐鐵泥,進行酸處理,制備PBS混凝劑,并與無機高分子絮凝劑PSA配合用于造紙廢水的處理,具有工藝簡單,以廢治廢,低成本,多效益等優點。

　　廢水處理工藝

　　利用PBS混凝劑與PSA配合使用,對造紙廢水進行處理。實驗用廢水水樣,取自黑龍江某造紙廠綜合廢水總排口,pH6.87,CODCr2890mg/L,SS736mg/L,色度820倍。自制PBS混凝劑和PSA絮凝劑;Al2(SO4)3和FeCl3,市售。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

　　PBS混凝劑制備將60g粉煤灰、30g鐵泥和助溶劑(NaCl,5.5g左右)置于一個裝有攪拌裝置的500mL燒杯中,加入150mL3.5mol/LH2SO4,在電熱板上緩慢加熱2.5h,即得酸浸粉煤灰混凝劑(PBS)。該混凝劑為黏稠、灰色液體,密度為1.5~1.6g/m3,pH值為1~2,硫酸鋁含量為25~30g/L,硫酸鐵含量為35～40g/L。

　　PSA(聚硅酸鋁)絮凝劑制備以煤矸石灰碴(電廠沸騰爐排渣)為主要原料。PSA絮凝劑性能:pH值2～3,有效濃度6.5%,分子量20萬左右。

　　混凝實驗用DBJ-621型定時變速攪拌機在1L燒杯中進行實驗。取500mL廢水,加入適量PBS,在轉速為280r/min下攪拌2min,使混凝劑充分分散。隨后降低轉速至120r/min,繼續攪拌8min;再加入一定量(約15mg/L)的PSA絮凝劑,以180r/min攪拌1min,再調節轉速為40r/min攪拌8min,靜置20min后取距液面25mm處的上清液分析水質。用標準重鉻酸鉀法測定COD,用稀釋倍數法測定色度。

　　在pH值為6～9范圍內,PBS混凝劑對廢水均有較好的處理效果。且pH值為7.0時處理效果最佳,CODCr去除率為85.2%。PBS混凝劑的投加量在某一值時CODCr去除率有一最大值,不宜過高或過低,最佳投加量為60mg/L。PBS混凝劑與絮凝劑PSA配合使用,能有效地降低造紙廢水中的SS、CODCr及色度。在常溫、pH值為7.0及混凝劑投加量為60mg/L的條件下,SS、CODCr和色度的去除率分別為92.4%、85.2%和91.6%,其對廢水的混凝沉降性能優于Al2(SO4)3和FeCl3混凝劑。PBS混凝劑的生產原料來源豐富,制備工藝簡單,生產成本低;將其用于廢水處理屬以廢治廢,且廢水處理工藝簡單,因此費用低。采用本法處理造紙廢水,不會產生二次污染。