复合混凝法对凉果废水的处理

史亮，陈师楚，何凌峰，张永利



复合混凝法对凉果废水的处理

史亮1，陈师楚2，何凌峰3，张永利3

（1. 佛山市斯科特环保工程有限公司，广东 佛山 528000; 2. 佛山市弘峻水处理设备有限公司，广东 佛山 528000;3. 佛山科学技术学院 环境与化学工程学院，广东 佛山 528000）

通过调整复合混凝剂优化处理工艺处理凉果废水，研究凉果废水的处理效果。通过数据分析可以得出结论：采用聚合硫酸铁、聚铝复合混凝剂，其适宜的用量为300 mg/L。凉果废水经过复合混凝处理，其糖及盐分去除率分别高达98.3%、99.7%，COD去除率和脱色率去除率分别为99.6%、96.9%，均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准。

凉果废水；复合混凝剂；盐分去除率；糖分去除率；COD去除率；SS去除率

蜜饯，一种酸甜可口的食物，历史悠久，结合现代网络技术，流传于全国各地，受到广大人民喜爱。我国蜜饯的产量很大。该行业提供大量的工作机会，但是工业化的处理使得处理后的废水污染物含量增加，这就需要对流程处理后的废水进一步处理[1-3]。凉果废水成分复杂，含糖含盐比例大，因具备以上性质，难以用生物法降解，故而采取混凝法处理。

颗粒悬浮物广泛存在于污水理，通常用的方法为化学凝聚法和电凝聚法，重点研究对象为广谱有效的的混凝剂。一般认为，对水溶性染料来说，起脱色作用的主要是混凝产生的胶体物质和微小絮体的吸附作用，同时通过架桥、电中和作用，生成的絮凝体也截流微细悬浮物。目前常报导一些对染料脱色效果好的新型混凝剂，但各种混凝剂对染料的脱色没有广普性，而且产生的大量化学污染物带来二次污染。电凝聚法处理废水已有很多成功的报导，它是依靠电场力的作用，将铁电极电解成Fe2+，Fe2+在水中形成各种铁的络合物，对水中各种染料起电凝聚作用，此外高压电场力对染料分子的结构也起到一定的破坏作用。然而，电化学的研究表明，Fe2+作用下的脱色率及COD去除率均较低，而且电极钝化、电解产生了大量污泥，因此其广泛应用有待于进一步研究。

铁元素其良好的性能体现在降解效果上，三价铁盐的形成是由于二价铁盐在反应釜中被氧气氛围包围氧化。其絮凝的机理以下式表示，以下是方程式[4-6]：

而Fe(OH)3在溶液中存在着如下的溶解—沉淀平衡：

水合离子存在是其常常存在形态，因为三价铁离子很难存在于水中。羟基三价铁离子的生成，在提高溶液pH情况下，解离了水分子的配位，方程式如下：

假设配体取代水分子配位，能产生许多水解形态，例如：

（3）

高价态的羟基铁离子产生了，以上的水分子能略去，其式子列在下面：

（5）

Fe(Ⅲ)离子水解产物与pH值有关系，其中[Fe(Ⅲ)]的单位为mol/L。除了上述的几种水解产物外，还可能存在、以及等。

三价铁离子的生成过程有2个过程，一是聚合反应，二是水解反应：

（7）

（8）

混凝对象有2种，一种是悬浮物、一种是胶体。除去其的方法可以用沉淀法。其原理是重力的影响让其悬浮物下沉。小的胶体和固体，能悬浮于水中，即使通过十几个小时的静置，也难以沉降。原因是悬浮物和胶体的稳定性。一般研究认为，普遍带电荷的是胶体。有电荷的有2种，一种是粘土类、一种是淀粉。

混凝法具有简单的操作流程，性价比高，适用范围广等诸多特点，在废水处理中应用较广。单一的混凝剂往往不能用于复杂的环境，采取复合混凝剂的方法，不仅提高了凉果废水的脱糖脱盐率，对于处理的工艺增强了保障，其逐渐成为现在研究的热点。通过对知网等学术期刊的搜索，关于凉果废水处理相关的文献报道极少，同时这又是诸多地方的自主创业产业，故而研究凉果废水具有工业价值[7-9]。首先通过分析凉果废水的性质，采取混凝法处理凉果废水，为后续生化法提供一定的基础，大幅度降低废水中含糖含盐的比例，与此同时，提高悬浮物及有机质去除效率，使处理后的废水能达到中水回用的标准，一方面能减少污染，另一方面能节约能源[10-12]。在简单的操作工艺，投入资金少，见效快，处理效率高等诸多优点条件下，通过研究复合混凝剂的应用，在复杂凉果废水不断变化的水质当中，研究投加条件，研究出一种适用于高效处理复杂性质的凉果废水尤为重要，为粤西环境发展提供一定的保障。本文研究复合混凝剂用量对蜜饯凉果废水混凝沉降效果的影响，并以三级处理工艺处理凉果废水，通过盐分去除率、糖分率、COD、SS考察絮凝技术对废水的处理成效。

1 实验部分

1.1 实验废水

实验所用废水取自潮州市某凉果厂，废水中的糖的浓度为27%，食盐浓度质量分数为46%，但是其它COD为6 852 mg/L，超过一级标准高达85倍，悬浮固体浓度SS高达1 652 mg/L。可以得出，含糖含盐都比较大，BOD和COD都很大。综合考虑，考虑先用絮凝剂进行一级处理，通过混凝沉降，改善水质，达到去除部分COD和BOD的效果。

1.2 水质分析方法及检测设备

（1）COD的测定：重铬酸钾法（GB11914-89）

COD是有机物废水处理中必不可少的一个指标，其采取的是国标法（GB11914-89），它的机理是，在硫酸环境下，有机物被氧化，常常判断重铬酸钾的标准是亚铁灵，然后将实验数据处理算出COD。此方法的缺点在于，浓度高的废水要稀释才可用此法。整个实验装置采取的是自制的COD测量平台。

（2）悬浮物的测定：重量法（GB 11901-89）

测定步骤:

通过超声振荡溶液，取一定体积的悬浮液，采用事先称取好的滤膜过滤，再用蒸馏水洗涤3次。

通过在105 ℃烘箱中烘干附有滤膜的称量瓶，2 h后，称取最后的两次误差不超过0.1%，

计算

悬浮物含量(mg/L)计算公式如下：

=（a-b）×106/

式中：——悬浮物的浓度，mg/L；

a——总重，包括SS、称量瓶、滤膜，g；

b——滤膜和称量瓶总的重量，g；

——取样体积，mL。

（3）pH的测定：玻璃电极法（GB6920—86）

在常温条件下据此在仪器上直接以pH的读数表示。先标定用标准液，再测pH；在测定水样时，同样需保持pH计的探头干燥清洁，而且每一次测完一个水样探头都要用蒸馏水润洗，然后拿滤纸轻轻擦拭干净；待显示屏上的数值稳定不变即可读数，所读得的数值即为该水样的pH值；待实验结束后，将探头浸泡在浓的KCl饱和溶液中以保护玻璃电极，防止pH计的损坏。

1.3 实验方案

比较加快蜜饯废水混凝过程，进行混凝剂PAC和PFS的混合处理，，通过聚合硫酸铁、聚铝复合混凝剂(比例为1∶1)药剂，并用于凉果废水的复合混凝处理中，考察复合混凝处理工艺对凉果废水的处理效果。

凉果废水经过装有砂滤和废陶瓷滤料的过滤池预处理后，输送至pH调节池，加入碱液并搅拌，调节凉果废水pH至9；先运到混凝池，加混凝剂、聚铝、聚合硫酸铁300 mg/L，在搅拌20 min的过程中用一百转每分钟的速度；经过搅拌后的废水溢流到初沉淀池，其中初沉淀池顶部的污水溢流到集水槽，而初沉淀池中的污泥则通过斜管沉淀到池的底部。

2 结果与讨论

2.1 适用于凉果污水的流程工艺图

以下图二是流程工艺图，关于凉果污水降解的。凉果废水经过调节pH和混凝沉降处理后，实现废水回用，用于工业生产、厂区绿化及生活杂用。然后将产生的污泥运输到填埋厂。

图1 凉果废水处理的工艺流程图

2.2 凉果污水的降解受混凝剂用量的影响

图2 复合混凝剂用量对凉果废水SS去除率的影响

目的是考量在凉果污水的降解过程中，絮凝剂的量对降解效率的影响，分别进行50、100、200、300、400、500 mg/L用量的混合絮凝实验，图2直观的展示了实验结果。

图2中的意思是，当增加混凝剂的量，悬浮物的去除率一直上升，当超过300 mg/L的时候，混凝剂的处理效果变弱，综合价格因素，把最佳用量定在300 mg/L。

2.3 凉果废水混凝处理

如图3所示，凉果废水经过混凝处理复合工艺后，其糖及盐分去除率分别高达98.3%及99.7%，出水水质较好，不利于微生物的繁衍。

图3 混凝处理后废水的盐分及糖分去除率

如图4所示，凉果废水经过混凝处理后，COD及SS去除率分别为99.6%及96.9%。处理后的水的COD和SS达到一级标准。

图4 混凝处理后废水的COD及脱色去除率

3 结论

（1）通过研究聚合硫酸铁、聚铝的复合混凝剂用量对处理效果的影响，确定300 mg/L为最适宜的复合混凝剂用量。

（2）凉果废水经过复合处理混凝沉降，实现废水回用，用于工业生产、厂区绿化及生活杂用。污泥浓缩后送往填埋场。

（3）糖盐去除率98.3%、99.7%是建立在用过该工艺之后的基础上，COD和色度去除率分别为99.6%、96.9%，其出水的COD去除率，脱色效果达到一级标准。

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Treatment of Preserved Fruit Wastewater by Complex Coagulation Method

1,2,3,3

(1.Foshan Sikete Environmental Protection Engineering Co., Ltd., Guangdong Foshan 528000, China;2.Foshan Hongjun Water Treatment Equipment Co., Ltd, Guangdong Foshan 528000, China;3. School of Environmental and Chemical Engineering, Foshan University, Guangdong Foshan 528000, China）

By changing the dosage of composite coagulant, the treatment effect of preserved fruit wastewater by complex coagulation method was investigated. The results show that appropriate dose of the composite coagulant containing polymeric ferric sulfate and poly aluminum is 300 mg/L. After treating the preserved fruit wastewater with the compound coagulant, the sugar and salt removal rates can reach to 98.3% and 99.7%,respectively.Furthermore, the COD removal rate and the decolorization rate can reach to 99.6% and 96.9% respectively, treated wastewater can meet level 1 standard of "the integrated wastewater discharge standard" (GB8978-1996).

Preserved fruit wastewater; Compound coagulant; Salt removal rate; Sugar removal rate; COD removal rate; SS removal rate

X 703

A

1671-0460（2017）08-1531-03

2016佛山科技局课题 (2016GA10159)。

2017-01-05

史亮（1989-），男，辽宁朝阳市人，助理工程师，研究方向：工业废水的处理。E-mail：402225029@qq.com。