前言

硅藻土是由硅藻及其他微生物的硅質(zhì)遺骸組成的生物硅質(zhì)巖，主要化學(xué)成分是無定型的SiO2，并含有少量的Al2o3、Fe203、CaO和有機質(zhì)等。硅藻土具有獨特的微孔結(jié)構(gòu)，比表面積大。堆密度小，孔體積大.表面被大量硅羥基所覆蓋。通常其顆粒表面帶有負電荷.向硅藻精土中加入適量的其他陽離子混凝劑(如鋁系或鐵系混凝劑，制成改性硅藻 土混凝劑.則可同時實現(xiàn)對正電荷和負電荷膠體顆粒的脫穩(wěn)。從而大大提高污水處理的效果。而且外 加的鋁系或鐵系絮凝劑可以使正磷酸鹽和部分重金 屬離子從溶解態(tài)轉(zhuǎn)化為顆粒態(tài).繼而通過絮凝沉淀而將它們有效地去除。另外，硅藻土顆?？勺鳛樾纬尚躞w的骨架.改善礬花的結(jié)構(gòu).即有助凝的作用，使形成的絮體密實而有較好的沉降性翻。采用硅藻土處理廢水也有不少研究。

橡膠促進劑生產(chǎn)廢水屬于高濃度難降解有機廢水.廢水主要來自水洗工序和過濾母液。特點是色度和濁度低，但鹽分和COD濃度較高.同時廢水中含有含氮或硫的苯、萘、雜環(huán)化合物。生化處理難度比較大朗。目前對該類廢水的研究治理文獻多為蒸餾、萃取、活性炭吸附、Fenton氧化、復(fù)合優(yōu)勢茵等處理工藝.但存在效果不夠理想或成本高的問題。本試驗采用改性硅藻土復(fù)合混凝劑預(yù)處理該類廢水.研究經(jīng)濟有效的預(yù)處理方法.為后續(xù)生化處理創(chuàng)造有利條件。

1實驗

1.1廢水來源及水質(zhì)

試驗用橡膠促進劑生產(chǎn)廢水取自青島某橡膠助劑廠廢水池，其水質(zhì)見表1

1.2實驗試劑及儀器

重鉻酸鉀、硫酸汞、硫酸亞鐵按、濃硫酸、硫酸銀、雙氧水(30%)等均為分析純。

JH—l2型COD恒溫加熱器、JJ一4A型六聯(lián)同步自動升降攪拌器、pHS一3C型精密pH計等。

l.3實驗材料改性

熱活化改性硅藻土翻：取一定量的硅藻土，在烘箱中以105℃烘烤2h后取出慢慢冷卻，得到熱活化改性硅藻土

復(fù)配法改性硅藻土：一定量的硅藻土中加入硫酸亞鐵、硫酸鋁、PAC(使其質(zhì)量分數(shù)分別為2%、10%、10%)混合后充分研磨。

1.4實驗方法

分別取150mL原水于6只燒杯中，調(diào)節(jié)一定pH后.投加一定量的改性硅藻土。然后置于六聯(lián)攪拌器上以250r/min快攪2min.再以70r/min慢攪10min。靜置一定時間后。取上清液進行COD、鹽度測定。

2結(jié)果與討論

2.1硅藻土與不同混凝荊復(fù)配對COD去除率的影響通過探索試驗，在攪拌速度和時間、pH值、溫度等條件一定.確定投加總量為1.5e./L，將硅藻土與不同混凝劑進行復(fù)配.測定上清液的COD值。

實驗結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，在進水pH、藥劑投加量等條件相同的情況下.改性硅藻土處理廢水效果優(yōu)于原土.而采用硅藻土復(fù)合混凝劑對水樣COD的去除率較其他硅藻土復(fù)配混凝劑高。所以以下實驗采用硅藻土復(fù)合混凝劑，研究投加量、pH、沉降時間各因素對橡膠促進劑廢水的COD、鹽度去除率的影響。2.2投加量對處理效果的影響

實驗條件：150mL水樣，原水pH(8.68)，通過改變投加硅藻土復(fù)合混凝劑的量.在六聯(lián)攪拌器上攪拌一定時間后(攪拌方式同實驗方法)，靜置沉降45分鐘，取上清液過濾測COD和鹽度，實驗結(jié)果見圖l。

從圖1可以看出隨著投加量增大.COD和鹽度去除率有所提高.并出現(xiàn)一個峰值。之后隨著投加量的繼續(xù)增加COD和鹽度去除率又逐漸下降，這主要是由于當用量過大時，其本身的酸性及鐵、鋁等水解產(chǎn)生的酸度使溶液pH值迅速降低，超出了混凝的最佳pH范圍01]。改性硅藻土的最佳投加量為0.2g，此時COD去除率為47.6%。鹽度去除率為42.5%。

2.3沉降時間對處理效果的影響

實驗條件：150mL水樣，原水pH(8.68)，投加0.2g改性硅藻土后在六聯(lián)攪拌器上攪拌一定時間后，靜置沉降不同時間，取上清液過濾測COD和鹽度，實驗結(jié)果如圖2。

從圖2可以看出，隨著沉降時間的增加，COD和鹽度的去除率都增大，45rain后，COD去除率增大速率變小。硅藻土吸附基本達到飽和鹽度去除率60min后開始變小。適當延長吸附沉降時間，一方面可以更好的去除溶液中的污染物質(zhì)，但是隨著吸附時間的增加，吸附速度逐漸減小，而且處理時間的延長，增加處理成本，因此最佳沉降時間可選為45min。

2.4初始DH值對COD去除率的影響實驗條件：150mL水樣，通過改變原水pH值，投加0.2g硅藻土復(fù)配混凝劑攪拌反應(yīng)一定時間后靜置沉降45分鐘.取上清液過濾測COD和鹽度，實驗結(jié)果見圖3。

從圖3可以看出隨著pH增加，COD和鹽度的去除率也增大。COD在pH為5時去除率達到最佳，為75.2%。之后隨著pH增大，去除率減小，但高于DH<5時的去除率，這主要與復(fù)配劑中鋁離子或鐵離子水解的pH有關(guān)。實驗中發(fā)現(xiàn)當pH=2時。水樣變成乳白色，靜沉反應(yīng)一定時間后析出白色沉淀.分析原因主要是橡膠促進劑廢水中M類衍生物在較低酸性條件下溶解性降低而析出。因此使得初始pH=2時COD去除率較高。為了減小調(diào)節(jié)pH所用酸成本，初始pH值可控制在5左右范圍。

2.5最佳條件處理效果

在硅藻土復(fù)配混凝劑投加量為0.2g/150mL，進水pH為5～7，沉降反應(yīng)時間為45rnin條件下，處理效果如表3所示。

3結(jié)論

本研究研制了一種硅藻土復(fù)配混凝劑.其處理效果明顯高于硅藻土與PAC、PAM和硫酸亞鐵復(fù)合混凝的效果;用于處理橡膠促進劑廢水，在最佳條件處理下，COD、鹽度去除率分別可達到75.2%、53.8%.大大減少后續(xù)反應(yīng)污染負荷。為后續(xù)生化處理創(chuàng)造有利條件.具有較好的應(yīng)用推廣前景。