改性淀粉絮凝剂处理含油废水

摘要:在恒温磁力搅拌器上将玉米淀粉与氢氧化钠,三氯化铝和无水碳酸钠混合,以加热玉米淀粉。制备了改性淀粉絮凝剂,并对其进行了研究。絮凝剂对含油废水的处理效果。试验结果表明,当搅拌速度和时间分别为200r / min和0.5min时;慢速搅拌速度为100r / min,慢速搅拌时间为3min。用改性淀粉絮凝剂处理含油废水时,COD去除率为77.94%,石油去除率为61.2%,透光率为62.7%,SS去除率为79.96%。最佳反应条件为:剂量为12mg / L,温度为5-30℃,pH值为6-8。

关键字:改性淀粉絮凝剂;油性处理;絮凝效果

前言
根据原始淀粉的固有特性,可以通过物理,化学或酶促方法对其进行加工,以修饰淀粉的结构和特性,增强其某些功能或形成新的特性。淀粉称为改性淀粉[1]。自1950年代以来,许多学者对淀粉的改性进行了研究,并制得了多种絮凝剂用于各种废水的絮凝处理,并取得了良好的效果[2]。另外,作为通过改性天然聚合物碳水化合物而获得的水处理剂的改性淀粉可以避免传统的合成有机或无机水处理剂对环境和人类健康的毒性作用,并且其处理残留物容易被微生物降解。将对环境造成二次污染[3]。这项研究的目的是开发一种适用于含油废水处理的天然高效水处理絮凝剂,并通过实验获得这种典型的改性淀粉絮凝剂的特性和应用规则。


1改性淀粉絮凝剂的制备
1.1试验设备及材料
78-1A磁力加热搅拌器;温度计; 500mL烧杯;玉米淀粉,可商购;氢氧化钠,分析纯;三氯化铝,分析纯;碳酸钠,分析纯。

1.2改性淀粉絮凝剂的制备方法
淀粉改性絮凝剂的合成步骤:称量11g玉米淀粉,0.9g氢氧化钠和0.8g三氯化铝,将其添加到装有267g自来水的烧杯中,并在恒温磁力搅拌器上以100r / min的速度搅拌,直到温度升至70。 ℃,加入1.5g碳酸钠,以相同速度搅拌,升温至85℃,停止搅拌,自然冷却至室温,得到淀粉含量为4%的改性玉米淀粉絮凝剂。制备的改性淀粉絮凝剂在100℃下干燥并储存。

2含油废水的制备
制备材料:乳化油;氯化钠,分析纯;碳酸氢钠,分析纯;硅藻土。物料比例:根据每升水的pH值要求,在上述物料中加入220mg乳化油,50mg氯化钠,130mg硅藻土和碳酸氢钠。

3絮凝沉淀试验

3.1测试仪器和材料
六线混凝试验搅拌器; 721分光光度计; 500mL烧杯;含油废水的水样;印染废水水样;氯化铁,分析纯;改性淀粉絮凝剂; PAM,阳离子;蒸馏水。

3.2测试方法
絮凝沉降试验在六线混凝试验混合机上进行。将400 mL水样品添加到6 500 mL烧杯中,然后添加30 mg / L FeCl3溶液。以200 r / min快速搅拌1分钟后,进行不同的添加。测量玉米淀粉合成絮凝剂,以200r / min快速搅拌30s以完全分散药物,然后以100r / min缓慢搅拌3min,静置30min,取上清液,使用3cm比色杯和蒸馏水作参考,使用721分光光度计在700nm的波长下测量透射率。

3.3絮凝原理
在上述测试过程中,首先添加FeCl3溶液并搅拌。在FeCl 3的作用下,无机离子消除了颗粒的表面电荷,压缩了颗粒表面的双层,并使水中不稳定的胶体和细颗粒彼此聚集,形成凝块。然后,使用改性淀粉絮凝剂的线性大分子桥将胶体和微粒连接成疏松的网状聚集体,以实现粒间桥连聚集体。最终达到了处理废水的目的。


4实验结果
4.1试验条件
本文选择的水样是人工配水。原水的化学需氧量(COD)为528.2 mg / L,石油为36. 6 mg / L,透光率为52.2%,SS(悬浮固体)为157.2 mg / L。改性淀粉絮凝剂配制为1%的溶液;选择的搅拌速度和时间为200r / min的快速搅拌速度和0.5min的快速搅拌时间。缓慢搅拌速度为100 r / min,缓慢搅拌时间为3分钟。

4.2测试结果
改性淀粉絮凝剂对含油废水的水质指标见图1。
从图1可以看出,改性淀粉絮凝剂对含油废水中的COD,透光率,石油和SS具有良好的去除效果。 COD的去除率可达到77.94%,石油的去除率可达到61.2%,处理后的水透过率可达到62.7%,SS的去除率可达到79.96%。

4.3影响因素
4.3.1 t的添加量对絮凝效果的影响
根据2、4、6、8、10、12L的用量,对含油废水进行了絮凝试验。絮凝效果如图1所示。


从图1可以看出,随着剂量的增加,改性淀粉絮凝剂对含油废水的去除效果逐渐增强。当剂量达到12mg / L时,治疗效果最佳。如果剂量继续增加,则治疗效果再次开始显示下降趋势。这是因为改性淀粉絮凝剂的絮凝机理属于吸附桥连机理。当添加适当量的聚合物絮凝剂时,在含油废水中的悬浮胶体之间会形成有效的吸附桥连,形成Floc。但是如果聚合物改性的絮凝剂改性的淀粉在体系中过多,则絮凝剂的长链会包裹胶体颗粒,使胶体颗粒的表面活性降低,桥接困难,同时胶体颗粒会排斥彼此发生重新稳定作用,因此COD去除率和透光率将降低。同时,过量的改性淀粉絮凝剂会降低SS去除率。

4.3.2 pH值对絮凝效果的影响
该测试将原水调节到不同的pH值,然后对其进行絮凝测试。图2显示了在不同pH条件下的测试结果。从图2可以看出,当pH值在2-6之间时,COD去除率,石油去除率,透光率和SS去除率都随着pH值的增加。 pH = 6时,各种指标此时的治疗率达到最高,治疗效果最佳。之后,随着pH值的增加,处理速率降低。从总体效果的观点来看,pH值越小,治疗效果越差。这是因为絮凝剂本身是酸性的,不能实现中和pH值过低的废水的胶体电荷的目的,难以使胶体粒子不稳定。当pH为6-8时,絮凝沉淀​​作用相对稳定。当pH值大于8时,由于在该环境中发生氢氧化物沉淀,因此处理效果将降低,这降低了絮凝剂的絮凝效果。所以最合适的pH范围是6〜8。

4.3.3温度对絮凝效果的影响
将水样品在水浴中保持在不同温度下,并添加改性淀粉絮凝剂以进行絮凝沉降测试。不同温度条件下的测试结果如图3所示。


从图可以看出,如图3所示,在5-30℃的测试温度范围内,COD去除率,石油去除率,透光率和SS去除率的5条曲线都比较平滑。温度为15°C时处理效果最好。因此,表明温度变化对絮凝剂的絮凝效果影响很小,并且改性淀粉絮凝剂对温度的适用范围相对较宽。


5结论
(1)搅拌速度和时间分别为200r / min和0.5min;在100r / min和3min的条件下,改性淀粉絮凝剂处理后含油废水的COD去除率为77.94%;除油率为61.2%;透光率达到62.7%; SS去除率为79.96%。

(2)最佳絮凝条件:用量为12mg / L;温度为5〜30℃; pH为6-8。总之,改性淀粉絮凝剂易于制备且成本低廉。在含油废水的处理中具有较好的处理效果,具有良好的应用前景。

[参考]
[1] Su Ha Chengyong。天然产物的化学及其应用[M]。北京:化学工业出版社,2003。
[2]肖小金,周勤。天然高分子絮凝剂[M]。北京:化学工业出版社,2005。
[3]李丽婷,张善发,赵岩。混凝剂和絮凝剂[M]。北京:化学工业出版社,2005

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