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        沸石聯(lián)合硫酸鋁處理生活污水技術(shù)初探

        2014-01-18 05:34:58解玉紅
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年25期
        關(guān)鍵詞:硫酸鋁清液錐形瓶

        解玉紅,石 夢,馮 炘

        (天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院,天津300384)

        沸石聯(lián)合硫酸鋁處理生活污水技術(shù)初探

        解玉紅,石 夢,馮 炘*

        (天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院,天津300384)

        [目的]探討沸石聯(lián)合無機(jī)絮凝劑硫酸鋁處理生活污水的最佳投加比例。[方法]將沸石和硫酸鋁聯(lián)合起來處理生活污水,通過分析絮凝率的變化,研究二者聯(lián)合使用的最佳投加比例。[結(jié)果]沸石和硫酸鋁聯(lián)合使用的最佳投加比例為1∶1,此時絮凝率高達(dá)98%以上。沸石聯(lián)合硫酸鋁處理生活污水不僅可以提高污水的處理效果,而且降低了化學(xué)絮凝劑的用量,從而減少了化學(xué)絮凝劑的二次排放,并降低了經(jīng)濟(jì)成本。[結(jié)論]該研究為今后生活污水的有效處理提供了理論依據(jù)。

        沸石;硫酸鋁;生活污水

        當(dāng)今環(huán)境問題日益突出,水資源作為人類賴以生存的寶貴資源,也受到了很大程度的污染。水污染直接影響了飲用水的水質(zhì),也會對土壤造成毒害,影響到農(nóng)作物的生長,從而影響人體的健康,所以對污水進(jìn)行處理十分重要。污水處理的方法很多,其中沸石和無機(jī)絮凝劑在污水處理方面都起到很大的作用,但是都各有不足之處。筆者將沸石和無機(jī)絮凝劑硫酸鋁聯(lián)合起來處理污水,探討二者聯(lián)合使用的最佳投加比例,使污水處理的效果更佳。

        1 材料與方法

        1.1 樣品采集試驗樣品主要取自天津理工大學(xué)生活區(qū)下水道中的生活污水,將取來的水樣置于瓶中待用。

        1.2 主要儀器與試劑

        1.2.1 儀器。所用儀器主要包括:721型可見分光光度計(上海菁華科技儀器有限公司)和EL104電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)。

        1.2.2 試劑。所用試劑主要包括沸石粉(天津市泰福電梯安裝工程有限公司)和硫酸鋁(天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司),硫酸鋁為分析純。

        1.3 試驗方法

        1.3.1 沸石最佳投加量的確定。分別量取100 ml污水置于6個100 ml的錐形瓶中,在6個裝有水樣的錐形瓶中分別加入 0、14、16、18、20、22 mg 沸石粉。用玻璃棒攪拌水樣 5 min后,沉淀30 min。沉淀完成后,分別取上清液測定波長550 nm處的吸光度,計算絮凝率。

        1.3.2 硫酸鋁最佳投加量的確定。分別量取100 ml污水置于14個100 ml的錐形瓶中,然后分別在14個裝有水樣的錐形瓶中加入0、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70 mg硫酸鋁。用玻璃棒攪拌水樣5 min后,沉淀30 min。分別取上清液測定波長550 nm處的吸光度,計算絮凝率。

        1.3.3 固定沸石的最佳投加量,改變硫酸鋁的用量。以“1.3.1”確定的沸石最佳投加量為固定量,分別量取100 ml污水置于10個100 ml的錐形瓶中,然后分別在9個裝有水樣的錐形瓶中加入沸石粉,以沸石粉:硫酸鋁的比例分別為5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5確定硫酸鋁的投加量,不添加試劑的水樣作為對照。分別用玻璃棒攪拌水樣5 min后,沉淀30 min。分別取上清液測定波長550 nm處的吸光度,計算絮凝率。

        1.3.4 固定硫酸鋁的最佳投加量,改變沸石的用量。以“1.3.2”確定的沸石最佳投加量為固定量,分別量取100 ml污水置于10個100 ml的錐形瓶中,然后分別在9個裝有水樣的錐形瓶中加入硫酸鋁,以硫酸鋁:沸石粉的比例分別為5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5確定沸石粉的投加量,不添加試劑的水樣作為對照。分別用玻璃棒攪拌水樣5 min后,沉淀30 min。分別取上清液測定波長550 nm處的吸光度,計算絮凝率。

        1.3.5 絮凝率計算。絮凝率計算公式[1]:

        式中,C為絮凝率;A為不加藥品的污水(對照)在550 nm處的吸光度;B為樣品在550 nm處的吸光度。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 沸石的最佳投加量由表1可知,沸石處理100 ml水樣時的最佳投加量為18 mg,此時最佳絮凝率為51.97%。

        2.2 硫酸鋁的最佳投加量由表2可知,硫酸鋁處理100 ml水樣時的最佳投加量為45 mg,此時絮凝率最高,為98.74%。

        表1 不同沸石投加量的絮凝率

        表2 不同硫酸鋁投加量的絮凝率

        2.3 沸石聯(lián)合硫酸鋁處理污水

        2.3.1 固定沸石的最佳投加量,改變硫酸鋁的用量。由表3可知,用沸石和硫酸鋁聯(lián)合處理100 ml水樣時,在固定沸石的最佳投加量為18 mg的情況下,硫酸鋁的最佳投加量為18 mg,沸石和硫酸鋁聯(lián)合使用的最佳比例為沸石∶硫酸鋁=1∶1,此時最佳絮凝率為98.90%。

        2.3.2 固定硫酸鋁的最佳投加量,改變沸石的用量。由表4可知,用沸石和硫酸鋁聯(lián)合處理100 ml水樣時,在固定硫酸鋁的最佳投加量為45 mg的情況下,沸石的最佳投加量為45 mg,硫酸鋁和沸石聯(lián)合使用的最佳比例為硫酸鋁∶沸石=1∶1,此時最佳絮凝率為98.73%。

        表3 固定沸石投加量(18 mg)、改變硫酸鋁投加量的絮凝率

        表4 固定硫酸鋁投加量(45 mg)、改變沸石投加量的絮凝率

        3 結(jié)論

        沸石產(chǎn)量豐富,價格便宜,但是用其單獨處理污水絮凝效果很差,絮凝率最高只有51.97%。硫酸鋁作為常用的化學(xué)絮凝劑,單獨用于污水處理絮凝效果很好,絮凝率高達(dá)98.74%。研究表明,沸石聯(lián)合硫酸鋁處理污水的絮凝效果要優(yōu)于單獨使用沸石或硫酸鋁處理污水的絮凝效果,而且當(dāng)沸石聯(lián)合硫酸鋁處理污水時,達(dá)到相同的絮凝率硫酸鋁的用量要少于單獨使用無機(jī)絮凝劑處理污水時的用量。所以,可以減少硫酸鋁的用量,這樣既可以提高污水的處理效果,減少化學(xué)絮凝劑的二次排放,又可以節(jié)省成本。

        [1]嚴(yán)麗君,黎彬,沈彩虹,等.化學(xué)絮凝劑對高嶺土微顆粒的絮凝特性研究[J].水處理技術(shù),2009,35(7):42-45.

        Treatment of Sewage Using Zeolite and Aluminum Sulfate

        XIE Yu-hong,F(xiàn)ENG Xin et al (College of Environmental Science and Safety Engineering,Tianjin University of Technology,Tianjin 300384)

        [Objective]The study aimed to discuss the optimum ratio of zeolite to aluminum sulfate dosage in sewage treatment.[Method]Zeolite and aluminum sulfate were combined to treat sewage,and flocculation rate of sewage was calculated to analyze the optimum ratio of zeolite to aluminum sulfate dosage.[Result]The best ratio of zeolite to aluminum sulfate dosage in sewage treatment is 1∶1,and the flocculation rate is the highest,reaching above 98%.Using zeolite and aluminum sulfate to treat sewage can not only improve treatment effect,but also reduce aluminum sulfate dosage,thereby decreasing secondary emission of aluminum sulfate and economic cost.[Conclusion]The research can provide theoretical references for effective treatment of sewage in future.

        Zeolite;Aluminum sulfate;Sewage

        S181.3

        A

        0517-6611(2014)25-08722-02

        2009年天津市自然科學(xué)基金重點項目(09JCZDJC26200);天津市科委自然科學(xué)基金項目(043611111)。

        解玉紅(1976-),女,河北灤縣人,副教授,碩士,從事環(huán)境生物技術(shù)方面的研究。*通訊作者,教授,從事生物化學(xué)方面的研究。

        2014-07-23

        10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.25.093

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