高錳酸鉀酸化法處理樹(shù)脂清洗廢水
蘇州工業(yè)園區某磨料磨具企業(yè)是生產(chǎn)涂敷磨具的專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng),其生產(chǎn)工藝流程:備料(酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂及動(dòng)物膠類(lèi)膠水混合、磨料準備、背基準備)―背基打開(kāi)―背基上打印產(chǎn)品標簽―涂敷第一層膠水―植砂(磨料)―烘干―涂敷第二層膠水―烘干―下卷料―分割―檢驗―包裝出貨。企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的廢水主要來(lái)自清洗混膠鍋、膠水管道及膠水盤(pán)、清洗背印滾筒產(chǎn)生的廢水。
1、實(shí)驗研究對象和方法
1.1 實(shí)驗對象
企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的清洗廢水,主要來(lái)自清洗混膠鍋、膠水管道及膠水盤(pán)、清洗背印滾筒產(chǎn)生的混合廢水,成分復雜、COD濃度高(平均在15000mg/l左右,最高可達50000mg/l以上)、水中含有高濃度的酚醛等高分子有機物,難生物降解;同時(shí)由于樹(shù)脂在混合過(guò)程中分解的酚類(lèi)和醛類(lèi)是具有毒性、強腐蝕性的化學(xué)物質(zhì),如果直接采用生物處理工藝處理將對微生物產(chǎn)生抑制性或毒性,影響生物處理效果;因此此類(lèi)廢水治理一直以來(lái)都是廢水處理研究領(lǐng)域的難點(diǎn)之一。
1.2 實(shí)驗方法
1.2.1 高錳酸鉀特性概述
高錳酸鉀(化學(xué)式為KMnO4),其固體呈細長(cháng)棱型顆粒狀,顏色為黑紫或帶有藍色金屬光澤,無(wú)味,化學(xué)活性強,溶解性好,與某些有機物或還原劑混合時(shí),可產(chǎn)生爆炸。因此,可作為強氧化劑,儲存時(shí)要避免與還原劑及化學(xué)活性強的金屬等一起放置以避免發(fā)生火災。通常,高錳酸鉀在化學(xué)反應中表現出強烈的氧化劑作用,其氧化能力受PH值影響較大。
1.2.2 實(shí)驗裝備
為研究高錳酸鉀在弱酸性條件下對樹(shù)脂清洗廢水中COD的去除率,實(shí)驗設計如下:
(1)實(shí)驗儀器:分析天平、藥匙、移液管、量筒、膠頭滴管若干、玻璃棒、燒杯、計時(shí)器、PH計、COD檢測儀等。
(2)實(shí)驗試劑:蒸餾水、高錳酸鉀(分析純)固體、硫酸、COD測試試劑等。
(3)實(shí)驗條件:所有實(shí)驗均在室溫下進(jìn)行,所有試劑都將冷卻至室溫在進(jìn)行實(shí)驗。
1.2.3 實(shí)驗步驟
(1)取清洗廢水進(jìn)行實(shí)驗之前的COD濃度檢測,檢測結果為COD濃度=17340mg/l。
(2)這個(gè)樣品的廢水分別倒入14個(gè)燒杯中,廢水的水量都為500ml。
(3)在這14個(gè)燒杯中分別加入硫酸,將PH值至調至5~6之間。
(4)第一組:取其中7個(gè)燒杯的廢水,不經(jīng)過(guò)沉淀,直接分別加入配置好的不同量的高錳酸鉀溶液(質(zhì)量百分比3%,以下同),攪拌反應90分鐘,并觀(guān)察廢水的顏色變化。
(5)第二組:另外取其中7個(gè)燒杯的廢水,酸化后經(jīng)過(guò)30分鐘沉淀,取上清液進(jìn)行COD濃度的檢測,檢測結果為COD濃度=12940mg/l。
(6)經(jīng)過(guò)30分鐘沉淀的第二組7個(gè)燒杯中廢水,分別加入配置好的高錳酸鉀溶液,攪拌反應90分鐘,并觀(guān)察廢水的顏色變化。
(7)反應后的兩組廢水再經(jīng)過(guò)30分鐘的沉淀,分別取上清液進(jìn)行COD濃度的檢測。
(8)對14個(gè)燒杯的廢水實(shí)驗的COD濃度檢測結果進(jìn)行記錄。
(9)分析各個(gè)燒杯中廢水的COD去除效率、廢水處理成本并得出最終的結論。
(10)將實(shí)驗的結論在企業(yè)廢水處理中進(jìn)行應用。
2、實(shí)驗結果與成本分析
2.1 第一組加酸后未經(jīng)過(guò)沉淀的高錳酸鉀去除樹(shù)脂清洗廢水COD的實(shí)驗效果與成本分析(見(jiàn)表1)。
2.2 第二組加酸后經(jīng)過(guò)30分鐘沉淀后的高錳酸鉀去除樹(shù)脂清洗廢水COD的實(shí)驗效果與成本分析(見(jiàn)表2)。
3、結語(yǔ)
樹(shù)脂清洗廢水在弱酸性條件下,能將廢水中的懸浮顆粒物凝聚并形成大顆粒物沉淀,酸化過(guò)程對去除廢水中的部分懸浮物和COD有比較明顯的效果;另外,在酸化沉淀后的上清液中加入高錳酸鉀并在弱酸性條件下,隨著(zhù)高錳酸鉀量的不斷增加,對廢水的COD去除有非常明顯的作用。
高錳酸鉀在弱酸性條件下去除樹(shù)脂清洗廢水中的COD濃度的實(shí)驗結果表明,在弱酸性條件下,氧化、分解、去除廢水中酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂及動(dòng)物膠中高分子、難生物降解的有機物有明顯的效果,進(jìn)而達到降低廢水中COD的濃度,提升廢水的B/C比??紤]到廢水處理的成本,同時(shí)結合現有成熟的生物處理工藝(厭氧微生物處理+好氧微生物處理相結合的處理工藝)和未反應完全的高錳酸鉀的殘留物可能對微生物具有毒害的副作用,在達到氧化、分解和去除廢水中高分子、難生物降解有機物,提高廢水的B/C的目的下選用更為經(jīng)濟、合適的高錳酸鉀的量作為實(shí)際應用更為合適,最終選擇9#燒杯的實(shí)驗數據和結果作為企業(yè)的最終處理方案進(jìn)行實(shí)際應用。(來(lái)源:(杭州聯(lián)德精密機械股份有限公司安全環(huán)保部)