石材加工废水处理工艺

　  石材废水中含有大量表面分散剂和石油烃，导致石粉颗粒表面带有大量负电荷，传统用于采矿废水处理的电中和技术沉淀效果差。目前处理石材废水的方法中，基本不进行电中和的常规絮凝法(硫酸亚铁/石灰絮凝、PAM聚丙烯酰胺絮凝)效果不是特别理想；进行弱电中和的絮凝法因絮凝剂用量≥0.2%，沉降速度一般<0.5 cm/min，出水浑浊，处理效果不好等缺点，而不易推广；进行强电中和的絮凝法(电絮凝法) 据报道其效果很好，沉淀也较疏松容易抽取，但设备投资费用大。

　　以下是通过石灰/卤水体系+PAM聚丙烯酰胺的处理工艺，并对絮凝剂的品种及用量、卤水用量、SS 与COD 的去除效果及石粉沉降速度进行的分析

　　1.实验部分

　　1.1 水样来源与水质

　　实验水样取自福建省晋江市裕丰石业有限公司产生的石材加工废水，其SS 为40 mg/L，pH 为7~ 8，COD 为78.2 mg/L，自然沉降后上清液吸光度为 0.120。

　　1.2实验方法

　　絮凝剂的选择：取4 份水样，每份各200 mL，分别加入石灰粉调节pH=10~11，充分搅拌1 min 后，分别加入PAM聚丙烯酰胺、PAC聚合氯化铝、卤水+PAM，考察其絮凝效果。

　　卤水用量的确定：分别取12 份200 mL 水样于 250 mL 烧杯中，加入石灰粉调节pH 为11~12，搅拌后水样开始絮凝形成小的絮凝体，再按水样体积的 0.03%、0.05%、0.08%、0.10%、0.13%、0.15%、0.18%、 0.20%、0.23%、0.25%、0.28%、0.30%加入卤水，进行对比实验。充分搅拌后，记录沉淀速度并取上清液测吸光度。将上清液用工业滤纸过滤后，再次测其吸光度。

　　SS 的测定：以自然干燥石粉为基准物质，以自来水为溶剂。在自来水中溶解干燥石粉，搅拌均匀后，用移液管分别移取20 mL 于干燥烧杯中，置于干燥箱中烘干，称重，确定20 mL 样品中含有的石粉质量。另1 个烧杯中的清液采用可见分光光度计测量吸光度，并分别稀释为40、60、80、100、120、 140、160 mL，再测吸光度，绘制SS 含量标准曲线，对照标准曲线得出处理后石材废水的SS 含量。 COD 的测定：根据国家标准水质高锰酸盐指数的测定方法，测定原始废水、自然沉降后上清液及处理后上清液的COD。

　　1.3对比实验

　　(1)电絮凝法。在电解池中以面积10 cm2 的铝棒为阳极，1 cm2 石墨作阴极，控制电压20 V，电流 0.03 A，电解10 min 后观察现象并取清液测定吸光度。(2)PAC聚合氯化铝絮凝法。含铁聚合氯化铝与高聚度聚合氯化铝各按废水质量的0.05%投加至废水中，处理10 min 后观察现象并取清液测吸光度。

　　2 .结果与讨论

　　2.1 絮凝剂种类对净化效果的影响

　　用石灰粉调节水样pH=9，加入不同絮凝剂〔5〕，实验中观察到PAM的沉降速度慢，基本不沉降;高盐基度PAC 沉降速度快，上清液较浑浊，且药品用量大;低盐基度PAC投加后无明显絮凝现象;卤水/ 石灰+PAM聚丙烯酰胺体系(预先投加石灰维持其pH 为10~ 12，1 min 后投卤水)在pH>10 后，石粉明显失稳呈疏松团聚状态，投加卤水后沉降速度较快，且上清液澄清，药剂用量与PAC相近但价格低廉，但如果先投卤水再以石灰沉淀则处理效果较差。

　　由上述实验现象可知，处理石材废水的关键在于破坏表面活性剂，将其转化为钙皂沉淀后即可采用类似处理常规矿粉废水的传统方法进行处理。先投卤水致使石灰无法与石粉吸附的表面活性剂作用，因此絮凝效果较差。卤水/石灰+PAM聚丙烯酰胺体系絮凝沉降速度快，且成本低于传统的PAC絮凝法。

　　2.2 投加PAM 对处理速度的影响

　　对比不投加PAM 与投加PAM(实验固定PAM 投加质量浓度为10 mg/L，工厂惯例)对石材废水处理速度的影响，实验结果表明PAM 能使小的沉淀絮凝成大的沉淀，从而加速絮凝过程，减少废水处理时间。

　　2.3 处理后石材废水的COD

　　原始石材废水的COD 为78.2 mg/L，自然沉降后上清液的COD 为32.8 mg/L。当pH 为10~11，卤水用量为0.15%、PAM 投加质量浓度为10 mg/L 时，石材废水上清液的COD 为9.3 mg/L，可见卤水/ 石灰体系处理后的废水中COD 明显降低，出水经调节pH 后除氨氮外均符合《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)要求，可作石材厂回用或作为农业灌溉水。

　　2.4 石材废水处理后废渣情况

　　取2 L 石材废水，采用卤水/石灰+PAM 絮凝方法处理后，静置半个月观察沉降废渣情况：处理后的废水颜色接近无色且废渣明显比自然沉降时更疏松，可用玻璃棒搅动;而使用传统聚合氯化铝法沉降的石粉废渣依然相当密实。可见卤水/石灰+PAM 法处理该废水明显优于现有其他方法。

　　2.5 絮凝效果对比

　　采用1.4 方法进行絮凝沉淀实验，结果表明：电絮凝法处理后阳极区上层有大量浮渣，下层有少量废渣，上清液吸光度为0.305，远高于卤水/石灰+ PAM 体系的处理值，且上清液颜色较黄，沉淀较卤水/石灰法密集，表明电絮凝法处理石材废水效果不佳。采用聚合氯化铝絮凝法时，含铁聚合氯化铝沉降速度约为7 cm/min，处理后上清液浑浊，稀释100 倍后吸光度为0.422，远远大于卤水/石灰+ PAM 体系处理值; 高聚度聚合氯化铝基本不发生絮凝沉降。对比实验显示传统方法的处理效果不理想。

　　3. 机理初探

　  石粉颗粒在水中的带电状态，在不调节pH 情况下，分别往3 份废水样品中添加阳离子型PAM、阴离子型PAM、非离子型PAM，实验结果表明，只有加入阳离子聚丙烯酰胺的废水发生絮凝沉降，说明石粉颗粒在水中带负电荷。

　　(1)采用卤水/石灰体系和有机高分子絮凝剂 PAM 组合处理石材废水，与传统直接采用絮凝剂絮凝沉淀污泥的方法相比，该工艺的特点为预先破乳。

　　(2)调节废水pH 至10~11、卤水用量为0.15%、 PAM 投加质量浓度为10 mg/L，此时石粉沉降速度为60 cm/min，已满足工业生产要求，吸光度为0.02，处理后水体中的SS、COD 均符合《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)要求。

　　(3)由于石灰破乳/卤水絮凝法在沉降石粉颗粒的同时也去除了冷却油，因此更适合石材废水的集水处理;该工艺理论上同样适于含大量乳化油、分散剂和黄药的金属矿浮选废水的处理。

　　(4)采用该工艺处理石材废水，下层废渣较松软，易于进一步处理，解决了当前终端净化工艺中的石粉废渣硬化现象。

    以上为PAM聚丙烯酰胺生产厂家为大家分享石材加工废水处理工艺知识，关注更多水处理技术工艺知识，水处理絮凝剂产品知识供您学习，聚丙烯酰胺价格咨询欢迎致电水处理材料有限公司