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用聚合硫酸铁净化含铁原纸污泥的技术

        随着人造板、地板、家具等装饰业的快速发展,装饰原纸的需求量日益增加。有色装饰原纸着色过程中往往添加氧化铁颜料,使得造纸废水中含有一定量的氧化铁,经过混凝沉淀处理后,这部分铁最终沉积在污泥中。测定结果表明,这类装饰原纸生产废水污泥中铁含量约为8%~10%。以装饰原纸生产废水污泥中的铁为原料,制备得到水处理中广为应用的无机高分子絮凝剂液体聚合硫酸铁(聚铁),并考察了自制聚合硫酸铁对制药厂废水、造纸厂废水的实际絮凝效果,以期为装饰原纸生产废水污泥的资源化利用提供一种可行的方法。

1实验
1.1原料及药品
  装饰原纸生产废水污泥似下简称装饰原纸污泥,全铁含量8.98%)废铁屑,聚合氯化铝(pAC,Al2O3含量10%)、聚合硫酸铁(全铁含量11.2%)为工业用;制药厂废水,CODc,为5120mg/L;造纸废水,CODcr216mg/L,其他试剂均为分析纯。
1.2实验方法
1.2.1聚合硫酸铁的制备
(1)酸浸反应
聚合硫酸铁的制备分为酸浸反应和氧化反应2个阶段。在酸浸反应段,将装饰原纸污泥自然晾干后于105℃干燥、粉碎、过120目筛。称取160g,溶于600mL20%的H2SO4中,于40~90℃下低速搅拌反应2—6h后,冷却、离心,得到含铁滤液。取250mL含铁滤液,加入35g废铁屑曲于污泥中铁离子浓度稍低,故需补充适量铁),55℃下反应直至不再产生气泡,过滤去除多余的铁屑。
(2)氧化反应
向上述滤液中加入一定量的NaCl03,nNaCl03):n(Fe2+)=0.17~0.20):1,20~50℃氧化反应1~5h,冷却至室温即得到液体聚合硫酸铁。测定聚合硫酸铁的各项指标密度、pH值、全铁含量、盐基度、Fe2+含量、不溶物含量)。
1.2.2聚合硫酸铁絮凝实验
量取500mL制药废水和造纸废水,分别加入自制聚合硫酸铁、市售聚合硫酸铁和PAC,快速搅拌60s,慢速搅拌10min,静置0.5h后用针筒抽取上清液,测定COD。
1.2.3分析方法
密度、pH值、全铁含量、盐基度、Fe2+含量、不溶物含量等参照GB14591-2006标准方法进行测定;COD采用重铬酸钾法测定。
通过以上实验及结果分析,可得出以下结论:
1、采用H2SO4从装饰原纸生产废水污泥中提取铁,然后通过NaCl03氧化制备得到了无机高分子液体聚合硫酸铁(聚合硫酸铁),其密度1.461g/cm3、全铁含量11.12%、盐基度13.33%、Fe2+含量0.05%、不溶物含量0.21%,即各项性能指标符合GB14591-2006液体聚合硫酸铁一级标准要求。
2、污泥中铁提取的适宜条件为:酸浸反应温度90℃,反应时间5h;NaCl03氧化反应制备聚合硫酸铁的适宜条件为:nNaCl0,):n(Fe2+)=0.18:1,氧化反应时间3h。
3、对自制的聚合硫酸铁进行了废水絮凝实验,并与市售的聚合硫酸铁和PAC的絮凝效果进行了比较。结果表明,相同用量下,3种絮凝剂对造纸废水的絮凝效果CODcr去除率由大到小)依次为:自制聚合硫酸铁>市售聚合硫酸铁>市售PAC。随着絮凝剂用量增加,3种絮凝剂对造纸废水CODcr的去除效果均呈先上升后下降的变化。自制聚合硫酸铁处理造纸废水适宜用量为30~45mg/L。自制聚合硫酸铁和市售聚合硫酸铁对制药废水CODcr去除效果无显著差别,且随其用量增加,CODcr去除率快速增大后基本保持不变。自制聚合硫酸铁絮凝处理制药废水的用量以20—30mg/L为宜。
   以上为用用聚合硫酸铁净化含铁原纸污泥的技术实验分析,供参阅。想了解更多信息请关注河南鸿畅化工网。

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