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焦化废水脱色实验是一个复杂且多步骤的过程,旨在降低焦化废水的色度,以满足环bao排放标准和再利用要求。
一、实验目的
焦化废水脱色实验的主要目的是探索有效的脱色方法,降低焦化废水的色度,同时尽可能去除其中的有机物、悬浮物等污染物,使处理后的废水达到国家或地方规定的排放标准,甚至实现中水回用。
二、实验原理
焦化废水中的色度主要来源于酚类、多环芳烃、氧、硫、氮等杂环化合物及其氧化产物。脱色处理通常通过物理、化学或生物方法去除这些有色物质。其中,化学方法如脱色絮凝剂的使用和吸附剂的应用是较为常见的手段。脱色絮凝剂通过电中和、吸附架桥和网捕卷扫等作用机制去除废水中的悬浮物和胶体物质,同时吸附部分有色物质;而吸附剂则利用其高比表面积和强吸附能力,通过物理或化学吸附作用去除废水中的有机物和色度。
三、实验材料与仪器
1. 实验材料
焦化废水样品:取自钢铁工业、煤炭焦化等过程的废水。
脱色絮凝剂:SUMFLOC HN-500系列。
吸附剂:如改性蒙脱土、活性炭、二氧化硅等。
酸碱调节剂:如液碱、硫酸等。
助凝剂:如聚丙烯酰胺SUMFLOC 阴离子A190 阳离子C8520 等(视需要而定)。
2. 实验仪器
搅拌器或磁力搅拌器
pH计
分光光度计(用于测定色度)
COD测定仪(用于测定化学需氧量)
真空泵及滤纸(用于预处理)
烧杯、量筒、移液管等常规玻璃仪器
四、实验步骤
1. 废水预处理
使用真空泵和滤纸对焦化废水进行过滤,以去除大颗粒悬浮物。
将滤液稀释至适当浓度,以便后续处理。
测定预处理后废水的pH值、色度和COD等指标。
2. 脱色处理
方法一:脱色絮凝法
向预处理后的废水中加入一定量的脱色絮凝剂(如200ppm),搅拌均匀。
根据需要加入酸碱调节剂调节pH值至ZUI佳范围(如pH 8.3)。
加入助凝剂(如聚丙烯酰胺)进一步促进絮凝沉淀。
静置一段时间后,观察絮凝效果并测定上清液的色度和COD。
方法二:吸附法
选用合适的吸附剂(如改性蒙脱土),进行必要的预处理(如改性、干燥等)。
将吸附剂与废水混合,在搅拌条件下进行吸附反应。
吸附结束后,通过过滤或离心等方式分离出吸附剂和处理后的废水。
测定处理后废水的色度和COD等指标。
3. 后续处理与监测
根据需要对处理后的废水进行进一步的深度处理(如生化处理、膜处理等)。
定期监测处理过程中废水的各项指标(如色度、COD、pH值等),确保处理效果稳定达标。
五、实验结果与讨论
1. 实验结果
通过脱色絮凝法处理焦化废水,可以有效降低废水的色度和COD值。例如,加入脱色絮凝剂后废水的色度可降至较低水平,COD值也有明显下降。
吸附法则适用于对色度和有机物有较高要求的处理场景。改性蒙脱土等吸附剂因其高比表面积和强吸附能力而表现出良好的脱色效果。
2. 讨论
脱色絮凝法操作简便、成本较低,但可能存在处理效果不稳定的问题。通过优化絮凝剂种类、投加量及pH值等条件可以提高处理效果。
吸附法虽然处理效果好但成本较高且吸附剂再生困难。因此在实际应用中需要综合考虑经济性和处理效果选择合适的处理方法。
焦化废水成分复杂多变,单一的处理方法可能难以达到理想的处理效果。因此可以考虑采用组合工艺(如预处理+脱色絮凝+吸附+深度处理等)来提高处理效率和稳定性。
六、结论
焦化废水脱色实验表明通过合理的处理方法和工艺组合可以有效降低废水的色度和COD值等污染物指标。在实际应用中需要根据废水水质和处理要求选择合适的处理方法并优化处理条件以确保处理效果稳定达标。同时还需要关注处理过程中的能耗、成本及环境影响等因素