废纸制浆造纸废水脱钙研究

发布时间：2020-08-24 20:50

【摘要】：近年来,废纸再生造纸技术不断革新,再生纸逐步成为造纸领域的重要支柱。但因废纸成分复杂,钙添加剂较多,产生高Ca2+废水,致使厌氧/好氧生物处理系统钙化严重及膜分离技术中膜结垢,很难实现封闭循环和“零排放”。本论文分别针对废纸制浆造纸厂废水处理工艺中的厌氧进水和二沉池出水两个阶段进行不同程度的脱钙处理,研究内容主要分以下三个部分:第一部分:为了预防厌氧颗粒污泥钙化现象,联合采用化学沉淀法和厌氧回流曝气工艺,对厌氧进水进行脱钙研究。通过投加Ca(OH)2溶液调节pH值为10,控制厌氧出水量与进水量比为1:3,曝气3 h后,Ca2+含量达到工业循环用水标准200 mg/几左右;经FT-IR和XRD分析表明,沉淀主要成分为CaCO3,晶型为致密的方解石。第二部分:以高岭土为原料,研究了合成4A分子筛最佳参数条件:经80℃高温煅烧 2.5 h,碱化反应中控制 n(SiO2)/n(Al2O3)=2.0,n(Na2O)/n(SiO2)=2.6,n(H20)/n(Na2O)=55,于50℃碱化6h,110℃晶化反应6h,合成的分子筛Ca2+单位吸附量可达37.6 mg/g。利用FT-IR、XRD、SEM等证明合成产物与标准4A分子筛特征吻合,且纯度较高。第三部分:为了应对膜分离技术中膜污染结垢问题,进行了合成4A分子筛对制浆造纸废水二沉池出水的脱钙应用研究,当Ca2+浓度为220mg/几时,在反应温度45℃,pH为8,投加量为5 g/L,超声功率100 W的条件下强化吸附100 min,Ca2+去除率可达86.4%,Ca2+浓度降至约30 mg/L。研究表明,合成的4A分子筛对废水中Ca2+的吸附过程,既符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型又符合Pseudo二级动力学模型。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TS749.7;X793
【图文】：

去除效果,滤纸过滤,氢氧化钙,碱度

分别滴加刚配备的氢氧化钙溶液，依次调节废水ｐＨ为７、８、９、１０、１１、１２，逡逑待ｐＨ值稳定后，停止滴加，静置３邋ｍｉｎ后用滤纸过滤，取滤液分别测出水样中逡逑的Ｃａ２＋含量及碱度。得出如下图２－１和图２－２所示关系：逡逑逦１邋１００逡逑８００邋－逦■逦－＿－Ｃａ２＋邋Ｉ逡逑＼逦｜邋—＊邋—邋ｒｅｍｏｖａｌ邋ｒａｔｅ邋■逡逑．邋＼邋－邋８０逡逑７００邋－逦＼逦．一逡逑Ｉ邋６0０邋■逦＼邋＾＼逦；逡逑ｓ°。：邋／＼邋／邋＾逡逑４００邋－逦／逡逑★邋－邋０逡逑逦Ｉ逦．逦Ｉ逦．逦Ｉ逦．逦Ｉ逦．逦Ｉ逦．逦Ｉ逦逡逑７逦８逦９逦１０逦１１逦１２逡逑ｐＨ逡逑图２－１邋ｐＨ对Ｃａ２＋去除效果的影响逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｐＨ邋ｏｎ邋ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｃａｌｃｉｕｍ邋ｉｏｎ逡逑１６逡逑

对比图,碱度,废水,溶液

图２－２邋ｐＨ对碱度的影响逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｔｈｅ邋ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｐＨ邋ｏｎ邋ａｌｋａｌｉｎｉｔｙ逡逑向废水添加Ｃａ（ＯＨ）２溶液，导致溶液中的ｐＨ上升。从图２－１可以得出，随逡逑着溶液ｐＨ值的增加，水中Ｃａ２＋浓度先迅速降低后缓慢增加，其中在ｐＨ值７？８逡逑范围内下降最快，当ｐＨ值等于１０时，Ｃａ２＋浓度最低为４１６ｍｇ／Ｌ，邋Ｃａ２＋去除率达逡逑到４８％。从图２－２可以得出，随着溶液ｐＨ值的增加，水中碱度先迅速降低后缓逡逑慢增加，在ｐＨ值为７？８范围内下降最快，当ｐＨ值等于９时，碱度达到最低７３７逡逑ｍｇ／Ｌ0逡逑对比图２－１和图２－２可以看出，废水中Ｃａ２＋浓度和碱度随ｐＨ值的变化趋势逡逑总体上一致，主要原因是废水中含有ＨＣ０３？，加入氢氧化钙后，会发生如下反应逡逑［８５１：逦Ｃａ２＋邋＋２ＨＣＯ；邋＋Ｃａ（ＯＩｆ）２邋－＞邋ＩＣａＣＯ，邋４邋＋２Ｈ２０逡逑据资料表明

曝气时间,去除效果,碱度,废水

图２－４曝气时间对ｐＨ、碱度的影响逡逑Ｆｉｇ．２－４邋Ｔｈｅ邋ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ａｅｒａｔｉｏｎ邋ｔｉｍｅ邋ｏｎ邋ｐＨ邋ａｎｄ邋ａｌｋａｌｉｎｉｔｙ逡逑由图２－３可以得出，当曝气时间小于３邋ｈ时，随着曝气时间的延长，Ｃａ２＋浓逡逑断降低，当时间为３邋ｈ时，达到最低，３邋ｈ以后基本保持不变。从图２－４可以逡逑，废水ｐＨ值随着曝气时间的延长逐渐上升，２．５邋ｈ后基本保持不变。而废水逡逑度随着曝气时间的延长逐渐降低，当曝气时间为２．５邋ｈ时达到最低，２．５邋ｈ后逡逑上保持不变。对比阁２－３和图２－４，可以发现Ｃａ２＋浓度和碱度随曝气时间的逡逑趋势基本吻合。逡逑１９逡逑

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