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旋转式脱泡消泡法/混凝协同处理造纸废水

文档作者：孙琪娟徐军礼孙长顺文档来源： 1．陕西工q 职业技术学院 2．中机工程启源工程有限公司 3．陕西省环境科学研究设计院		点击数：	更新时间： 2021年07月07日
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第43卷第11期
2014年11月
应用化工
Applied Chemical Indust~
Vo1．43 No．11
NOV．2014
旋转式脱泡消泡法／混凝协同处理造纸废水
孙琪娟 ，徐军礼 ，孙长顺
(1．陕西工q 职业技术学院，陕西成阳712000；2．中机工程启源工程有限公司，陕西西安710045
3．陕西省环境科学研究设计院，陕西西安710060)
摘要：采用旋转式脱泡消泡法处理造纸循环用水，浮浆含量降至原来的9．1％ ，加入消泡剂，泡沫去除率达85％ ，
进一步调节废水pH一7，加入复合混凝剂PAC(10．038 0 g／L)：PFS(9．891 2 g／L)：CPAM(1。000 0 g／L)=5：2：2
(体积比)9 mL／L黑液的条件下，COD去除率达到96．7％ ，脱色率达到55．7％ ，基本符合了二次用水的标准，可重
新用于造纸制浆，使废水循环利用，实现了造纸废水的资源化。
关键词：造纸废水；旋转式脱消泡法；复合混凝剂
中图分类号：TQ 085 文献标识码：B 文章编号：1671—3206(2014)11—2130—03
The treatm ent of papermaking wastewater by rotary system
deaeration antifoaming law cooperated with coagulation process
SUN Qi-juan ，XU Jun—li ，SUN Chang—shun
(1．Shaanxi Polytechnic Institute，Xianyang 712000，China；2．Xi’an Qiyuan Meehamieal and Engineering
Co．，Ltd．，Xi’an 710045，China；3．Environmental Science Research and Design Institute of Shaanxi Province，
Xj’an 710060．China)
Abstract：The papermaking wastewater was treated by the rotary system deaeration antifoaming law，float—
ing pulp content to the original 9．1％ ，adding defoamer，bubble removal rate reached 85％ ，further regu—
late wastewater pH 7，conditions of adding compound coagulant 9 mL／L black liquor[PAC
(10．038 0 g／L)：PFS(9．891 2 g／L)：CPAM(1．000 0 L)]=5：2：2(volume ratio)，the COD remoral
rate reached 96．7％ ，the decoloration rate reached 55．7％ ，in line with the standards of secondary
water．Thus the paper can be re—treated ．wastewater used for paper pulp and waste water recycling，to
achieve the papermaking wastewater resources．
Key words：papermaking wastewater；rotary system deaeration antifoaming law；compound coagulant
造纸工业是能耗、物耗高，对环境污染严重的行
业之一，其污染特性是废水排放量大，其中COD、悬
浮物(ss)含量高，色度严重。传统的活性污泥法生
物处理工艺对COD去除效果不够理想，造成出水
COD超标 。在国家造纸水污染物标准日益严
格、纸厂节水力度不断加大的情况下，废水的循环利
用至关重要 。
本文针对兴平造纸厂的循环用水，采用旋转式
脱泡消泡法协同混凝工艺，去除废水中Ss和COD，
使处理后的废水回用于制浆中，实现造纸循环水的
零排放，不仅保护了环境，而且实现了造纸废水的资
源化，增加企业经济和社会效益。
1 实验部分
1．1 材料与仪器
造纸废水，取自兴平造纸厂，COD 8 560 m#L，
浮浆含量2 200 mg／L，吸光度0．483(稀释10倍)；
硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、阳离子聚丙烯酰
胺等均为工业品。
722型分光光度计。
1．2 实验方法
取造纸废水于8个烧杯中，搅拌，产生大量的泡
沫、浮浆，滤网和纱布过滤。用稀硫酸调节pH至中
性，加人絮凝剂，搅拌15 min后静置12 h，测定上清
液中COD值。
1．3 分析方法
1．3．1 泡沫高度的测定 分别取5O，4O，30 mL造
纸废水，置于100 mL量筒中，用塞子塞住量筒口，剧
烈振荡3 rain，测量高度。
1．3．2 浮浆含量的测定根据造纸废水污染物项
目测定方法GB 1I9O1__89用重量法测定黑液中的
悬浮物。 ’
1．3．3 最大吸收波长的确定在380—550 nm下
测量废水的吸光度(原液稀释l0倍后，用蒸馏水作
参比)，结果见图1。
收稿日期：2014-04—20 修改稿日期：2014-05-23
作者简介：孙琪娟(1967一)，女，陕西咸阳人，陕西工业职业技术学院副教授，硕士，从事工业废水处理。电话：
13038553006，E—mail：sqj68@163．corn
第11期 孙琪娟等：旋转式脱泡消泡法／混凝协同处理造纸废水 2131
波长／nm
图1 废水最大吸收波长
Fig．1 The maximum absorption wavelength of the wastewater
由图1可知，最大吸收峰出现在390 nm处。故
选用390 1"1111波长进行测定。
2 结果与讨论
2．1 旋转式脱泡消泡效果
用旋转式脱泡消泡法消除泡沫，结果见表1。
由表1可知，采用旋转式脱泡消泡法去除泡沫，
泡沫去除率为65％ ，加入消泡剂，泡沫去除率提高
到85％ 。
表1 废水处理前后泡沫高度
Table 1 The foam height before and after the wastewater treatment
2．2 旋转式脱泡消除浮浆效果
用旋转式脱泡消泡法消除浮浆，废水中的浮浆
漂浮在上层，滤布的网眼细小，绝大部分浮浆可被滤
布过滤掉，处理后的废水的浮浆含量为200 mg／L，
浮浆去除率为91％。
2．3 单种混凝剂混凝效果的分析
2．3．1 硫酸铝(浓度100．015 2 g／L) 由图2可
知，废水COD和吸光度随着硫酸铝加入量的增加先
降低后增加，加量3 mL时COD和吸光度最低，混凝
效果最佳。硫酸铝的过量投加，会发生胶体的再稳
现象川，而且硫酸铝所形成的沉淀颗粒细小，未能
形成大的絮团，且沉降速度慢，沉淀与溶液的界面不
清晰。因此，硫酸铝不是理想的混凝剂。
●
呐
目
Q
0
U
图2 硫酸铝混凝效果
Fig．2 The coagulation efect of aluminum sulfate
2．3．2 聚合氯化铝(PAC浓度10．038 0 g／L)的混
凝效果由图3可知，废水COD和吸光度随着聚合
氯化铝加入量的增加先降低后缓慢增加并有小波
动，聚合氯化铝投加量为5 mL时，上清液的COD和
吸光度最低，混凝效果最佳，沉淀的颗粒较大，静置
沉淀后与上层清液的界面清晰。
●
曲
目
凸
0
U
加入量／mL
图3 聚合氯化铝混凝效果
Fig．3 The eoagula6on efect of PAC
2．3．3 聚合硫酸铁(PFS浓度9．891 2 g／L)的混凝
图4 聚合硫酸铁混凝效果
Fig．4 The coagulation efect of PFS
由图4可知，废水COD和吸光度随着聚合硫酸
铁加入量的增加呈现先降低后增加的趋势，当聚合
硫酸铁投加量为2 mL时，COD和吸光度最低，}昆凝
应用化工 第43卷
效果最佳。聚合硫酸铁混凝沉淀的颗粒较聚合氯化
铝大，沉淀与上层清液的界面清晰，分层时间也较聚
合氯化铝短。
2．3．4 阳离子聚丙烯酰胺(CPAM浓度1．000 0 g／L)
的混凝效果以1．000 0 g／L的CPAM 为混凝剂进
行实验，溶液并没有马上发生明显变化，放置较长一
段时间后，在少数烧杯底部和中部形成大块絮状沉
淀，而上清液的颜色较深。
2．4 复合混凝剂的混凝效果
2．4．1 PAC和PFC复配由于聚合氯化铝的投加
量大小对溶液pH值影响很小，所以选择聚合氯化
铝作为第一种絮凝剂，用量为5 mL，然后分别加入
不同体积的PFS，结果见图5。
●
目
凸
0
U
图5 PAC和PFS复合絮凝效果
Fig．5 The compound coagulation effect of PAC and PFS
由图5可知，当每升水中加入复合絮凝剂PAC
(10．038 0 g／L)：PFS(9．891 2 g／L)：5：2(体积
比)7 mL时，清液COD值最低，絮凝效果较单独使
用聚合氯化铝和聚合硫酸铁为佳。
2．4．2 PAC、PFC、CPAM复配当每升黑液中加人
复合混凝剂PAC(10．038 0 g／L)：PFS(9．891 2 g／L)
：CPAM(1．000 0 L)=5：2：2(体积比)9 mL时，
见图6。
●
∞
g
凸
0
U
图6 PAC、PFS和CPAM复合絮凝效果
Fig．6 The compound coagulation efect of PAC、
PFS and CPAM
由图6可知，混凝效果最好，而且和仅PAC和
PFS组成的复合絮凝剂比较，每升黑液中加入2 mL
CPAM，COD去除率提高3．5％ ，脱色率提高4．1％ ，
COD去除率、脱色率均明显提升。
2．5 旋转式脱泡消泡法／混凝协同处理前后废水水
质分析
取1 000 mL废水，搅拌，用滤网和纱布过滤掉
泡沫和浮浆，加入复合絮凝剂PAC(10．038 0 g／L)
：PFS(9．891 2 g／L)：CPAM(1．000 0 g／L)=5：2：
2(体积比)9 mL／L，搅拌15 min后静置12 h，沉淀在
下层，中间则是处理水。取处理后的废水500 mL，
加入1 g消泡剂，静置2 h后，旋转式脱泡消泡法／混
凝协同处理废水前后的各项指标见表2。
表2 造纸废水处理前后各项指标
Table 2 The various indicators of before and after the wastewater treatment
注：吸光度是稀释tO倍后测得的。
由表3可知，经旋转式脱泡消泡法／混凝协同处
理的废水，浮浆去除率达91％ ，泡沫去除率为85％，
在脱除泡沫、浮浆的同时，COD去除率达96．7％ ，脱
色率55．7％，基本符合了二次用水的标准。
3 结论
采用如下的处理工艺条件，可将污染程度高的
造纸废水处理至符合循环利用的标准，实现封闭循
环用水。废水pH调为中性，旋转式搅拌，滤布和滤
网过滤，加入消泡剂1 g／L，脱泡消泡2 h，复合混凝剂
用量9 mI／L，复合混凝剂配比PAC(10．038 0 g／L)
：PFS(9．891 2 g／L)：CPAM(1．000 0 g／L)=5：2
：2(体积比)，按顺序投加，混凝时间12 h。
参考文献：
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展[J]．中国造纸，2005，24(7)：48-52．
(下转第2134页)
2134 应用化工 第43卷
照L9(3 )正交实验条件(见表1)进行提取，抽滤，
滤液使用提取溶剂定容至250 mLo精密移取
2．0 mL到25 mL容量瓶中，以甲醇稀释、定容，摇
匀，在紫外分光光度计测其306 nm处吸光度。
表1 正交实验的水平与因素(35℃)
Table 1 Factors and levels of orthogonal
experiments(35℃)
2 结果与讨论
正交实验结果见表2。
表2 正交实验结果
Table 2 Results of orthogonal experiments
由表2可知，影响提取虎杖中自藜芦醇的因素
中，乙醇浓度>料液比>超声波功率>提取时间，超
声波在35 cC提取虎杖中白藜芦醇的最佳工艺条件
为 B2C2 l，即乙醇浓度80％ ，料液比1：20 g／mL，
超声波功率700 W，提取时间70 min。
3 结论
虎杖中自藜芦醇的提取影响因素中提取剂乙醇
浓度影响显著，而料液比>超声波功率>提取时间。
35℃超声波辅助法提取虎杖中自藜芦醇的最佳工
艺是700 w超声波功率下使用80％的乙醇，以1：
20 g／mL的料液比下提取70 rain。
参考文献：
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(上接第2132页)
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