现代污水处理技术, 按处理程度划分, 可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法; 污水二级处理主要是应用生物处理方法; 污水三级处理是在一、二级处理的基础上, 应用絮凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。对于三级处理中的絮凝沉淀法主要是利用絮凝剂对废水进行净化处理的重要方法, 因其工艺简单、效率高、费用低等优点而得到广泛应用[1]。絮凝剂主要有无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和生物絮凝剂。无机高分子絮凝剂一般分子量小、用量大进而使总体处理成本高、容易腐蚀设备且添加到水体中的金属盐会对人类健康造成不利影响等; 高分子絮凝剂在环境中的残留物不易被自然降解、生产工艺复杂, 且此类絮凝剂如聚丙烯酰胺的单体有神经毒性和致畸、致癌、致突变的效应。

目前我国常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂( 以铁系絮凝剂和铝系絮凝剂为代表) 和有机高分子絮凝剂( 以PAM 为代表)[2-4]。因此, 本实验采用几种高效环保复合生物高分子絮凝剂对生活污水进行处理研究。生物絮凝剂的絮凝效果较好, 种类多, 分子量范围很宽(2000 万-8000 万), 并且具有效率高, 且易溶、效果佳、用量少、无毒、无臭、无二次污染、絮凝快等优点。另外生物絮凝剂在处理生活污水的过程中, 可有效的降低化学需氧量(CODCr)和色度, 因而生物絮凝剂作为一种绿色环保产品, 具有巨大的开发潜力[5]。探究了实现微生物絮凝剂高效、低成本产业化的可行性。为更好的将生物絮凝剂应用于造纸废水提供科学依据。

1 实验

1.1 实验用水

实验中所用的水样采集于某制浆造纸厂二沉池出水口,主要水质指标:COD 200.8mg·L-1,pH 值7.07, 色度251。

1.2 实验方法

采用单因素控制变量的实验方法, 在生活污水中加入一定量的生物絮凝剂, 并控制温度、搅拌速度、pH 等影响因素,通过检测色度、CODCr、pH 等指标, 判断生物絮凝剂处理生活污水的效果。

2 结果与讨论

利用九种生物絮凝剂(M-2B、M-2、CMD、高酐、阳Ⅰ型、阳Ⅱ型、阴离子1800、阴离子1600、阳离子102) 处理生活污水,检测分析各种絮凝剂的处理效果并筛选出最佳絮凝剂种类。

2.1 投药量为5mg/l时污水处理效果的比较

室温(25℃) 下, 在转速200r/min 搅拌10min 的条件下, 采用1mL 浓度为0.5‰( 即投药量为5mg/l) 的九种不同生物絮凝剂分别处理100ml 生活污水后, 静置30min, 并取上清液进行分析。此投药量下, 不同絮凝剂对生活污水的处理效果见表1。

由表1 可知, 在投药量为5mg/L 时,M-2B、M-2、CMD、高酐、阳Ⅰ型、阳Ⅱ型这六种液体絮凝剂去除色度效果较好。且阴离子1600 生物絮凝剂处理生活污水的效果最好,CODCr的去除率为48.06%。

2.2 投药量为10mg/l时污水处理效果的比较

室温(25℃) 下, 在转速200r/min 搅拌10min 的条件下, 采用2mL 浓度为0.5‰( 即投药量为10mg/L) 的九种不同生物絮凝剂分别处理100ml 生活污水后, 静置30min, 并取上清液进行分析。此投药量下, 不同絮凝剂对生活污水的处理效果见表2。

由表2 可知, 在10mg/L 投药量下这几种生物絮凝剂处理生活污水的过程中, 通过各指标的对比,pH 基本都能满足国家生活污水排放标准, 而综合色度去除率和CODCr 去除率, 高酐、阳Ⅱ型、阴离子1600 生物絮凝剂为处理生活污水的较好的几种絮凝剂。

2.3投药量为15mg/L时污水处理效果的比较

室温(25℃) 下, 在转速200r/min 搅拌10min 的条件下, 采用3mL 浓度为0.5‰( 即投药量为15mg/L) 的九种不同生物絮凝剂分别处理100ml 生活污水后, 静置30min, 并取上清液进行分析。此投药量下, 不同絮凝剂对生活污水的处理效果见表3。

由表3 可知, 在15mg/l 投药量下, 高酐、阳Ⅱ型、阳Ⅰ型、阴离子1600、阴离子1800、CMD、阳离子102、M-2B、M-2 生物絮凝剂处理生活污水的效果依此递减。

2.4 投药量为20mg/l时污水处理效果的比较

室温(25℃) 下, 在转速200r/min 搅拌10min 的条件下, 采用4mL 浓度为0.5‰( 即投药量为20mg/l) 的九种不同生物絮凝剂, 分别处理100ml 生活污水后, 静置30min, 并取上清液进行分析。此投药量下, 不同絮凝剂对生活污水的处理效果见表4。

由表4 可知, 在20mg/L 投药量下, 阴离子1600 生物絮凝剂为处理生活污水的最佳絮凝剂, 此时它的CODCr 去除率为36.40%, 色度去除率为34.66%。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。

3结论

通过表1、2、3 以及4 可知, 在不同投药量下, 絮凝剂的絮凝效果不同。对于M-2B、M-2、CMD、高酐、阳Ⅰ型、阳Ⅱ型、阴离子1800、阴离子1600、阳离子生物絮凝剂102 这九种生物絮凝剂, 在处理生活污水( 原水) 的过程中,M-2B、M-2、CMD、高酐、阳Ⅰ型、阳Ⅱ型这几种液体絮凝剂处理色度的效果较好,而阴离子1800、阴离子1600、阳离子生物絮凝剂102 这三种固体絮凝剂去除CODCr 的效果较好。且投药量为10mg/l 时, 为各絮凝剂的最佳用量。而高酐、阴离子1600、阳Ⅱ型、CMD、阳离子102、阳Ⅰ型、阴离子1800、M-2B、M-2 处理效果依次降低。高酐絮凝剂为最佳絮凝剂种类, 在最佳投药量10mg/l 时, 它的CODCr 的去除率为63.00%, 色度去除率为61.75%,pH 为6.98。阴离子1600 在最佳投药量10mg/L 时, 它的CODCr 的去除率为52.24%, 色度去除率为29.08%,pH 为7.15。阳Ⅱ型在最佳投药量10mg/L 时, 它的CODCr 的去除率为48.26%, 色度去除率为49.00%,pH 为7.01。