改性淀粉絮凝剂链结构形态对石材废水絮凝性能的影响

石材废水具有高浊度特征,混凝/絮凝工艺是降浊净水的有效手段.本研究以绿色环保且价格低廉的天然高分子材料淀粉为原材,分别通过醚化和接枝共聚技术,合成了两种电荷密度相近,但链结构形态与电荷分布不同的阳离子改性淀粉絮凝剂:3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性淀粉(St-CTA,直链型)和淀粉接枝共聚丙烯酰胺-聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(St-g-PAM-co-PDMC,接枝型).以泉州某石材加工厂废水为研究对象,详细考察并比较了两种阳离子改性淀粉絮凝剂对石材废水的絮凝性能,同时结合絮凝后上清液zeta电位、絮体结构的动态监测结果以及扩展DLVO理论等,探究其絮凝机理.研究结果表明,两种改性淀粉絮凝剂均表现出优于传统无机混凝剂聚合氯化铝的絮凝性能;除高效降低水体浊度,其对COD、氨氮、总磷及总氮均具有一定去除效果;改性淀粉絮凝剂絮凝过程主要是电中和与黏结架桥作用协同作用的结果.此外,St-g-PAM-co-PDMC由于具有丰富的接枝链结构,且阳离子基团随机分布在接枝链上,具有较高的阳离子基团利用效率及电中和混凝效果,表现出优于直链型St-CTA的除浊效果,具有较低的絮凝剂投加量、较大的絮体尺寸、较快的絮体生长速度、较高的絮体强度及更佳的破碎后絮体恢复性能.扩展DLVO理论结果也表明,St-g-PAM-co-PDMC的总相互作用低于St-CTA,有着更为高效的电中和混凝作用及降浊效果.两种电荷密度相近的改性淀粉絮凝剂絮凝性能的差异主要是由于其不同的链结构与电荷分布造成的,但其均具有优良的降浊净水效果及绿色环保等显著特征,其在石材废水等行业废水处理中应有着良好的应用前景.

石材废水处理工程实例

介绍了石材废水集约化处理的一个成功实例 ,分析、总结了混凝沉淀法处理石材废水的可行性及注意事项 。

旋转错流式超滤膜处理石材废水的试验研究

将旋转错流式膜分离技术应用于石材废水的处理,考察了膜分离设备处理石材废水的操作性能、运行状况、抗阻塞和防污染能力。结果表明,将旋转错流式超滤设备应用于石材采矿污水处理,出水流量可以较长时间稳定在2.5 m^(3)/h以上,操作压力维持在小于0.04 MPa的低压水平,其中悬浮物去除率达99.5%,浊度去除率达100%,出水CODcr质量浓度在15 mg/L左右,满足厂区回用水标准。相对于传统的膜设备,仅需定期维护性清洗,基本不需要化学清洗,具有良好抗污染性能。运行处理能耗只占常规曝气膜设备的30%左右,节能增效显著,具有良好的工业化应用前景。

石材废水集约化处理工程实例

介绍了一个石材废水集约化处理的成功实例,分析、总结了混凝沉淀法处理石材废水的可行性及注意事项,并通过比较得出石材废水集约化处理较分散治理具备明显优势的结论。

石灰破乳/卤水絮凝法处理石材业加工废水工艺研究

为解决目前石材废水处理时沉淀速度慢且沉渣稠重的问题,提出以石灰破乳/卤水+PAM工艺处理石材废水。经检测:处理后的水中SS、COD均符合《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)要求。此工艺可将石粉和冷却油同时去除,沉淀疏松易抽取,适于石材废水的集水处理,且处理价格低廉。

接枝型阳离子淀粉絮凝剂对石材废水的絮凝降浊性能与机理研究

混凝/絮凝工艺是去除废水中悬浮胶体颗粒、降低浊度的有效手段.本研究以一种常见的天然高分子材料——淀粉为原材,以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为共聚单体,采用接枝共聚技术,开发了一系列接枝链分布相同、但电荷密度及平均接枝链链长不同的接枝型阳离子淀粉改性絮凝剂:淀粉接枝共聚丙烯酰胺-聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(St-G).并以一种具有高浊度特征的行业废水——石材废水为研究对象,详细讨论了St-G的结构因素(电荷密度与平均接枝链链长)及环境因素(絮凝剂投加量和pH等)对其絮凝性能的影响,结合絮凝后上清液Zeta电位、絮体结构的动态监测结果以及扩展DLVO(Derjguin-Landau-Verwey-Overbeek)胶体稳定理论等,详细探究了其絮凝机理.研究结果表明,St-G对石材废水的絮凝性能明显优于传统无机混凝剂聚合氯化铝,St-G对石材废水的除浊作用主要是电荷碎片机制为主导,且与黏结架桥作用协同作用的结果.随着St-G电荷密度的增加,其浊度去除率增加而对应最佳絮凝剂用量减少,且絮体破碎后恢复因子增加;而絮体尺寸、絮体生长速度及其破碎因子均与St-G平均接枝链链长呈正相关.扩展DLVO理论结果也表明,St-G与石材废水胶体颗粒间总相互作用能为负值,且与电荷密度呈负相关,其中电荷密度最大的St-G1总相互作用能最低,最易发生电中和混凝作用,具有最佳的降浊效果.综上可知,St-G的制法安全简便、降浊效果显著、绿色环保且价格低廉,在石材加工等行业废水处理中有着良好的应用前景.

改性淀粉/聚胺复合物在石材加工废水处理中的应用研究

研究了改性木薯淀粉和聚胺复合物在高浊度、高SS及高色度的石材加工废水中的絮凝性能。实验结果表明,复合物的用量为8mg/L、沉降时间为30min时,可使废水(pH=9)的主要污染指标达到国家污水排放二级标准,其处理成本分别是聚合氯化铝(PAC)、CPAM和聚胺的44%、36%和50%,对石材加工废水处理显示出优越的性价比。

改性淀粉-聚丙烯酰胺处理石材加工废水的研究

将改性淀粉与聚丙烯酰胺协同使用,用于石材加工废水的处理。考察了投加量对石材加工废水的絮凝效果,并对比研究了改性淀粉-聚丙烯酰胺协同使用和絮凝剂单独使用的处理效果。结果表明:在浊度5000 NTU的200 mL石材加工废水中,最佳协同投加量为2 mL改性淀粉-0.2 g聚丙烯酰胺,浊度去除率达到99.3%。在浊度16000 NTU的200 mL石材加工废水中,同时加入7 mL的改性淀粉和0.7 g的聚丙烯酰胺时,浊度去除率达到98%。使用改性淀粉-聚丙烯酰胺协同处理的效果优于单独使用絮凝剂。

石板材加工行业的水环境污染特征研究

福建省是我国石材加工大省，石材生产过程中排放的废水严重污染了当地的水环境．通过对石材排放废水、污染溪流或背景溪流的物理性质包括浊度、粒径分布和吸收光谱特征3方面的研究，发现石材加工厂排放废水的浊度值范围为1620～3250度；敖江流域内受石材废水严重污染的区域为古田鹤塘溪和连江蓼沿溪；石材废水的浊度指标与悬浮物和总残渣指标存在一定的对应关系，但浊度指标更灵敏和简单方便．对石材废水浊度指标进一步分析，发现浊度高低与溶液中固体颗粒粒径大小有关，同时浊度值与吸光值在特征吸收波段存在对数关系．