改性甲醇氨基氰基脲-甲醛縮合物（二）

[db:作者] / 2022-12-28 00:00

(2)制漿造紙廢水方面的應用

筆者和課題組成員曾用改性甲醇氨基氰基脲甲醛縮合物處理制漿造紙廢水(簡稱OHF)，其中制漿造紙廢水由福建某公司提供，廢水由磨木漿廢水、制漿廢水和脫墨廢水混合而成，其水質指標見表3-25。為了獲得最佳的絮凝效果和絮凝參數，對各種影響絮凝作用的因素(如絮凝劑的用量、廢水的pH值、廢水溫度等)進行了系統研究。

表3-25 廢水的水質指標

①絮凝劑用量

絮凝劑的用量對絮凝效果的影響，一般情況下，絮凝效果隨著絮凝劑的用量的增加而增大。但是，絮凝劑的用量達到一定值時，出現峰值，再增加用量時，絮凝效果反而下降，所以在使用時要確定最佳效果的用量。當絮凝劑過量時，有時會使所形成的絮凝體重新脫穩，變成膠體。絮凝劑的用量與溶液中的懸浮物的含量有關，所以最佳用量不是理論推導出來而是從實驗中測定出來的。OHF絮凝劑對絮凝效果的影響結果見圖3-3。

圖3-3 絮凝劑用量對絮凝效果的影響

注：廢水pH值為7.2；廢水溫度為25℃

由圖可知：在25～150mg/L的范圍內絮凝劑OHF都能使廢水的濁度去除率達到89.3%以上。其中在0～75mg/L范圍內，濁度去除率隨OHF絮凝劑用量的增加變化不大，但都能達到89.5%的去除率；當絮凝劑用量在75～120mg/L時，廢水經處理后上清液的濁度去除率有明顯的增加，即廢水的濁度明顯下降，當OHF絮凝劑的用量達到120mg/L時，濁度去除率可達到最大，其值為93.0%，但當絮凝劑的用量超過150mg/L時，濁度的去除率開始下降，因此OHF絮凝劑的用量控制在120mg/L左右為最佳。

②廢水pH值

pH值對絮凝作用的影響是非常大的。一般情況下，陽離子型絮凝劑一般適用于酸性和中性環境，但聚季銨鹽型的陽離子有機高分子絮凝劑也適用于堿性的介質中；陰離子型絮凝劑一般適用于中性和堿性環境；非離子型絮凝劑一般適用于弱酸性、中性以及偏微堿性環境。因此，選擇適當的pH值，能夠使絮凝劑作用進行得完全，絮凝效果良好，進而可以節省大量的絮凝劑，降低處理成本；如果pH值選擇得不合適，輕者降低絮凝效果，重者不能形成絮凝沉淀，甚至使已經形成的絮凝體重新變成膠體溶液。所以，研究絮凝作用，必須研究pH值對絮凝作用的影響。

圖3-4為廢水pH值與廢水濁度去除率的關系。從圖3-4可以看出：在相同用量的情況下，絮凝劑對廢水濁度的去除率隨著pH值的改變變化很大。pH值在5～6為最好，濁度去除率可達到100%；在3～6，OHF絮凝劑對廢水的濁度去除率隨著pH值的增加而增大；在6～9，濁度去除率隨著廢水pH值的增加而降低。當pH值超過9時，濁度去除率很小，小于60%。這說明廢水的pH值對膠體顆粒的表面電荷的Z電位、絮凝劑的性質和作用以及絮凝作用等等都有很大的影響。pH應選得恰當，最好控制在4～7。

圖3-4廢水pH值對絮凝效果的影響

注：廢水溫度為25C，OHF絮凝劑的用量為120mg/L。

③廢水溫度

水溶液的溫度過高和過低，對絮凝作用皆不利。其溫度最好在5～50℃，當水溫過高時，化學反應速度加快，形成的絮凝體細小，并使絮凝體的水合作用增加，因此，產生的活性污泥的含水量高、體積大、難處理。更重要的原因是，如果將處理的水加熱升溫時，會消耗大量的能量，提高成本。當水溫過低時，有些絮凝劑的水解反應變慢，水解時間增長，影響處理的水量；若不增長時間，則影響處理的效果。溫度過低也增加水的黏度。黏度大時，增加水對絮凝體的撕裂作用，使絮凝體變為細小，不易分離。

④采用不同的絮凝劑

如聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、陽離子聚丙烯酰胺(CPAM，相對分子質量為9.0×106，陽離子度為20%)和硫酸鋁[Al2(SO4)3，簡稱AS]等與OHF作對比試驗，由圖3-5可以看出：在其他條件相同的情況下，OHF絮凝劑的絮凝效果最好，無論是CODcr的去除率還是濁度去除率都比其他幾種絮凝劑來得高，特別是濁度去除率明顯要高得多，PAC、CPAM、AS次之，而且這幾種絮凝劑之間的濁度去除率相差不大，PFS在濁度去除率方面效果最差。在CODcr去除率方面OHF絮凝劑較其他幾種絮凝劑高，但相差不大，其中CPAM的CODcr去除率最差。

圖3-5不同絮凝劑的絮凝性能比較

(OHF和CPAM的用量為120mg/L；PAC用量為300mg/L；

PFS用量為320mg/L；Al2(SO4)3用量為600mg/L)

此外，還進行了化學污泥性能比較，將上述經各種絮凝劑處理后沉降下來的污泥經適當壓濾后，用烘干法測定其濕污泥得率、污泥含水率，結果見表3-26。從表中可以看出，在處理造紙廢水過程中，OHF的污泥量及污泥含水率明顯優于PAC、PFS、CPAM、Al2(SO4)3。由此可見，OHF不僅用量小，而且絮凝效果也很好。這些效果的不同是與絮凝劑自身的性質有關，OHF絮凝劑兼具有無機絮凝劑，和有機絮凝劑的優點，具有電中和、吸附架橋、卷掃和捕集等多種功能，因此絮凝效果較好。

表3-26 化學污泥性能比較

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