氯丁橡膠廢水絮凝劑的實驗研究

楊春霆

【摘 要】：本文探索不同絮凝劑對氯丁橡膠廢水的去除效果，通過實驗找到最佳絮凝劑為聚合氯化鋁，并最終確定聚合氯化鋁的最佳工況，在最佳工況下，此氯丁橡膠廢水的COD去除率可達百分之六十四，濁度去除率可達百分之九十五以上，從而為氯丁橡膠的廢水處理提供合理的參考。

【關鍵詞】： 氯丁橡膠廢水；聚合氯化鋁；絮凝

【引 言】：重慶長壽化工有限責任公司作為國內最大的的氯丁橡膠生產廠家之一，其公司新建的4萬噸氯丁橡膠項目，廢水處理是其中難題之一。針對此種廢水，需要進行絮凝沉淀處理，絮凝劑如何選取成為本文的研究方向與原始動機。

本文通過對各種絮凝劑的研究，篩選出一種經濟實用且處理效果好的絮凝劑，并應對選出的絮凝劑詳細研究，結合工程實際情況，以COD和濁度作為考察指標，確定所選絮凝劑的最佳反應工況，并確定在最佳反應條件下的COD及濁度去除率，為重慶長壽化工有限責任公司解決氯丁橡膠廢水處理的難題，并為其他氯丁橡膠廢水的處理提供相應的參考。

1試驗部分

1.1原水水質

本實驗原水采用重慶長壽化工有限責任公司的氯丁橡膠生產廢水，進水化學需氧量（COD）606.4 mg/l，濁度251 NTU，本實驗，選用COD和濁度做為指標，以其去除效果對實驗結果進行考核。。

1.2絮凝劑的確定

通過查閱相關文獻【1-4】確定以氯化鐵（ FeCl3）、氯化亞鐵（FeCl2）、硫酸鋁（（Al）2（SO4）3）、聚合氯化鋁、氧化鈣（CaO）、硫酸亞鐵（FeSO4）為最終研究對象。

實驗中，CaO的加入未產生絮體，FeCl3、FeCl2、（Al）2（SO4）3、FeSO4雖然產生絮體，但絮體不大且沉降緩慢，而且鐵鹽的引入使水中呈現明顯的黃色，（Al）2（SO4）3的加入雖然也可以產生絮體，但絮體不大且沉降緩慢，聚合氯化鋁從表觀上可以看出有明顯的絮體，沉降速度很快，因此最終選定聚合氯化鋁為絮凝劑，進行深度研究。

2最佳反應條件的確定

2.1絮凝劑投加量對處理效果的影響

在工業生產當中，在保證處理效果的同時，絮凝劑用量越少越經濟，因此存在一個最佳用藥量，在此用藥量下，是最經濟的用藥投加量，最佳用藥量以實驗進行確定。

實驗中，原水為500ml，PAM投加量1mL，聚合氯化鋁投加量分別為25mg/l、50mg/l、100mg/l、150mg/l、200mg/l、250mg/l，實驗結果如圖1所示：

從圖1中可以看出，濁度的去除率始終保持較高的水平，與聚合氯化鋁的投加量關系不大。而在聚合氯化鋁投加量為25mg時，COD去除率明顯偏低，說明此時用藥量尚未充分，當聚合氯化鋁投加量在50mg～250mg之間時，COD的去除率基本相等，這說明在聚鋁投加量為50mg時，用藥量已經足夠把原水中COD去除，繼續投加聚合氯化鋁并不能保證COD的進一步去除，因此完全可以每500ml原水中投加聚合氯化鋁50mg，投加PAM 1 mg，即投加濃度為“100mg/L聚合氯化鋁+2mg/L PAM”的組合為最佳用藥量的組合。

2.2絮凝時間對處理效果的影響

絮凝時間是考察實驗效果的重要指標，較短的絮凝時間，可以保證在設計當中，使用較小的池子完成相同的工作，因此有必要對絮凝時間進行考察，在實驗當中取原水500ml，加入50mg聚合氯化鋁和1mgPAM ，反應時間分別為5min、10min、15min、20min、30min、40min、60min、120min，反就結束后所測得COD值分別為563.1 mg/l、508.9 mg/l、415.3 mg/l、307.2 mg/l、218.2 mg/l、214.5 mg/l、210.1 mg/l、203.8 mg/l，從此數據可以看出，在絮凝時間從5～30min內，COD的去除率逐漸增大，在30～120min內，COD的去除率基本保持不變，這說明絮凝時間在30min左右，即可達到最佳的去除效果。

2.3最佳實驗條件

從以上實驗分析當中，可以得出針對此種氯丁橡膠廢水的最優實驗條件是：

加藥量：100mg/L聚合氯化鋁+2mg/L PAM；絮凝時間： 30min。

3噸水藥劑成本

目前聚合氯化鋁為320元/噸，PAM為30000元/噸，而投藥量為100mg/L聚鋁+2mg/L PAM，計算所得噸水聚鋁價錢為0.032元，噸水PAM價錢為0.06元，產水噸水成本價為0.092元，噸水藥劑費用不足0.1元，藥劑成本在合理范圍內，適用于工業生產當中。

結論

本次實驗得出結論主要有以下幾點：

1、對于重慶長壽化工有限責任公司的氯丁橡膠廢水，聚合氯化鋁作為絮凝劑對其有明顯的處理效果，而其它絮凝劑對其效果較差。

2、助凝劑PAM的加入可以縮短反應時間，但對降低COD及濁度值沒有貢獻。

3、針對此種氯丁橡膠廢水的最優實驗條件是：加藥量：100mg/L聚合氯化鋁+2mg/L PAM；絮凝時間： 30min。

4、在最佳實驗條件下，COD的去除率可達64.02%，濁度的去除率可達99.59%。

5、按最佳反應條件核算噸水藥劑成本約為0.1元，藥劑成本在合理范圍內，適用于工業生產當中。

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