焦化廢水是在煤高溫干餾、煤氣凈化及化工產(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生的廢水，屬有毒有害高濃度有機(jī)廢水，處理難度大。目前國(guó)內(nèi)焦化廢水的處理一般由預(yù)處理、生化處理和深度處理組成。預(yù)處理工藝主要包括除油、脫酚、蒸氨和混凝氣浮等工藝。生化處理是整個(gè)處理過程的核心，經(jīng)過生化處理后，廢水中COD、氨氮往往高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因而仍需采用絮凝、電解或超聲等方法進(jìn)行深度處理。
混凝法在廢水處理中是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，混凝的機(jī)理涉及壓縮雙電層、電荷中和、橋聯(lián)以及卷掃絮凝。在焦化廢水的預(yù)處理中經(jīng)常采用混凝氣浮法去除油和懸浮顆粒，在深度處理中也常用混凝的方法。聚丙烯酰胺是混凝中最常用的一種助凝劑。我們通過對(duì)廢水初始濁度變化的適應(yīng)性、絮凝劑用量、處理效果和處理費(fèi)用幾個(gè)方面考察陰離子聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺和非離子聚丙烯酰胺對(duì)于焦化廢水絮凝處理效果，選出最適合的PAM種類；然后對(duì)該種PAM的最佳用量及影響因素進(jìn)行考察。
三種PAM絮凝性能的比較
濁度去除率及受廢水初始濁度影響的比較
在較低的廢水濁度下，APAM具有較好的絮凝效果，在中等濁度范圍內(nèi)，三者的絮凝效果相當(dāng)；在較高的濁度下，NPAM的絮凝效果最好。PAM的絮凝性能受分子量、構(gòu)型、劑量、電荷密度的影響。由于帶電荷種類的不同導(dǎo)致其分子構(gòu)型以及和水中顆粒的相互作用不同，從而絮凝效果也不同。PAM絮凝的主要機(jī)理是橋聯(lián)作用，陰離子和陽(yáng)離子型PAM還涉及電荷中和作用。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著廢水濁度的增加，濁度去除率逐漸增高，絮凝效率逐漸增加。
COD 去除率的比較
COD去除率較低且遠(yuǎn)低于濁度去除率，這主要和構(gòu)成COD的組分有關(guān)。構(gòu)成焦化廢水的COD物質(zhì)為有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和懸浮顆粒。而懸浮物對(duì)COD的貢獻(xiàn)很低，接近于COD的去除率，可見混凝法對(duì)COD的去除受構(gòu)成COD組分性質(zhì)的影響，它不能去除可溶性的COD組分。
處理費(fèi)用的比較
在工業(yè)應(yīng)用中，除考慮處理效果外還需考慮處理
費(fèi)用。CPAM的價(jià)格最貴，在絮凝效果上卻沒有明顯的優(yōu)勢(shì)，所以首先將CPAM 排除。在廢水波動(dòng)范圍內(nèi)APAM所需濃度波動(dòng)范圍較大，平均濃度較高。對(duì)于中高濁度的廢水，NPAM 的效果較好；另外NPAM所需濃度低、受廢水波動(dòng)影響小，有利于工業(yè)應(yīng)用，而且費(fèi)用較低。因此在三種PAM中，對(duì)于焦化廢水的絮凝處理NPAM
是最適合的助凝劑。
PAFC濃度對(duì)絮凝效果的影響
廢水濁度去除率隨PAFC 濃度的增加逐漸增大，但濃度達(dá)一定水平后幾乎不變。隨著凝聚劑的增多，其水解產(chǎn)生的多核正電荷產(chǎn)物增多，使膠體顆粒間的zeta電位降低，從而顆粒間的相互排斥作用減小，膠體間產(chǎn)生凝聚脫穩(wěn)。投加量過多有兩方面的作用:一方面更多的水解離子吸附在顆粒上，使膠體帶上正電荷，于是顆粒重新趨于穩(wěn)定，濁度去除率下降;但是另一方面PAFC 濃度較高時(shí)會(huì)水解生成更多多核的聚合物以及Fe(OH)3、Al(OH)3凝膠物，絮凝物的架橋和卷掃作用促使微粒產(chǎn)生黏結(jié)沉淀，廢水濁度去除率又上升。當(dāng)電性吸附作用較強(qiáng)時(shí)，濁度去除率表現(xiàn)為下降;當(dāng)架橋和卷掃作用較強(qiáng)時(shí)，廢水濁度去除率表現(xiàn)為上升;當(dāng)兩者相當(dāng)時(shí)濁度去除率變化緩慢。
通過使用PAFC 分別與3 種不同電荷的PAM 復(fù)配對(duì)焦化廢水進(jìn)行混凝處理得出以下結(jié)論
1) 綜合絮凝劑用量、處理效果、處理費(fèi)用及受廢水波動(dòng)影響大小等幾個(gè)方面的因素，發(fā)現(xiàn)3 種PAM中的N-PAM 在焦化廢水絮凝中具有最好的應(yīng)用性。
2) PAFC 與N-PAM 復(fù)配時(shí)，N-PAM 的最佳用量受廢水初始濁度和PAFC 濃度的影響較小，受慢攪速率的影響較大。適當(dāng)提高攪速可促進(jìn)絮凝性能的提高，但是當(dāng)攪速過大時(shí)絮凝效率下降，且所需PAM 的濃度增大。
3) PAFC 與N-PAM 復(fù)配時(shí)，PAFC 最佳加量為900 ～ 1 000 mg /L，PAM 的最佳濃度范圍為0. 5 ～1. 0 mg /L，最佳慢攪速率為180 r /min。濁度去除率達(dá)85% 以上，但是COD 去除率較低，為6% 左右，這主要是由于廢水中懸浮膠體顆粒對(duì)COD 的貢獻(xiàn)較小。
4) 由于3 種PAM所帶電荷種類不同導(dǎo)致其構(gòu)型以及和水中顆粒的相互作用不同，從而絮凝效果不同。PAM 絮凝的主要機(jī)理是橋聯(lián)作用，但陰離子和陽(yáng)離子型PAM 還涉及電中和作用。
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