污水處理中除磷的方法 遠程指導

工業循環冷卻水在循環使用過程中，隨著循環水的不斷濃縮及蒸發，當水系統中具有結垢傾向的離子濃度超過一定限度時，就會形成水垢沉積在設備表面，水垢不但影響系統的冷卻效果，還給冷卻管路系統造成腐蝕，導致冷卻管路穿孔泄漏。循環水中防垢十分重要。

聚丙烯酸(PAA)作為一種水溶性聚合物阻垢分散劑因阻垢性能良好、用量少、少(無)公害以及較好的協同與溶限效應，被廣泛用于循環冷卻水系統。PAA去除方法包括膜分離和絮凝法等，由于PAA在廢水中的分散性較好，難生物降解，導致操作復雜且成本較高。李玉江等公布了一種處理含水溶性聚合物(聚丙烯酰胺)廢水的方法，調節pH值后加入MgCl2、NaOH形成絮狀，振蕩后離心達到去除的目的。針對目前處理PAA廢水方法少且成本高的難題，作者提出了一種利用紫外光解法處理聚丙烯酸廢水的方法，并進行了條件的優化以及其他離子的影響實驗。

1、實驗部分

1.1 試劑與儀器

PAA、十二烷基二甲基芐基氯化銨(1227)：山東泰和水處理科技股份有限公司；H2O2：質量分數為30%；氯化鈣、氯化鎂；氯化鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉；鹽酸：質量分數為98%；以上試劑均為分析純。

分光光度計：UV-2450；pH計：Phs-3C；電熱恒溫鼓風干燥；紫外低壓汞燈：10W。

1.2 測定方法

水樣中PAA濃度的測定方法為濁度法。取50mL待測樣品于50mL比色管中，加入7.00mL1227標準液，搖勻。放置25min后，以蒸餾水為空白，在波長411nm處用1cm比色皿測定溶液吸光度。1.3實驗方法配制的溶液為w(PAA初始液)=40%，ρ(PAA標準液)=160mg/L；w(1227初始液)=44%，ρ(1227標準液)=1760mg/L，w(H2O2使用液)=3%；ρ(CaCl2使用液)、ρ(MgCl2使用液)、ρ(NaCl使用液)、ρ(Na2SO4使用液)：均為10g/L。

取6.25mL的PAA標準液于100mL容量瓶中，加入0.45mL的H2O2使用液，定容，搖勻，用紫外低壓汞燈光解15min，取50mL光解后的水樣于50mL比色管中，加入7.00mL1227標準液，搖勻，放置25min后，以去離子水為空白，在波長411nm處用1cm比色皿測定溶液吸光度。

2、結果與討論

2.1 標準曲線的測定

分別取0、0.625、1.250、1.875、2.500、3.125、3.750、4.375、5.000mLPAA標準液于50mL比色管中，定容，加入7mL1227標準液，搖勻。靜置25min后，以蒸餾水為空白，在波長411nm處用1cm比色皿測定溶液吸光度，以ρ(PAA)為橫坐標，吸光度A為縱坐標繪制標準曲線，結果見圖1。

由圖1可見，吸光度A與ρ(PAA)線性關系良好。

2.2 H2O2投加量對分解率的影響

移取6.25mLPAA標準液于9個100mL容量瓶中，分別加入0、0.075、0.150、0.300、0.450、0.600、0.900、1.200、1.500mLH2O2使用液，定容，搖勻，分別用紫外光光解10min，取光解后的水樣用濁度法測量溶液中剩余ρ(PAA)，并計算分解率。投加量與分解率的關系見圖2。

由圖2可見，隨著H2O2投加量的增加，PAA的分解率先增加后趨于穩定，考慮到成本的問題，佳的H2O2投加量為150mg/L。

2.3 光解時間對分解率的影響

移取6.25mLPAA標準液、0.45mLH2O2使用液于11個100mL容量瓶中，定容，搖勻，用紫外光分別光解0、2、4、6、8、10、12、15、20、25和30min，分別取光解后的水樣用濁度法測量溶液中剩余ρ(PAA)。紫外光解時間與PAA分解率的關系見圖3。

由圖3可見，光解時間為0~15min時，PAA的分解率隨光解時間增長而增加，當光解時間大于15min，PAA的分解率基本不變，佳光解時間為15min。

2.4 pH值對分解率的影響

移取6.25mLPAA標準液、0.45mLH2O2使用液于18個100mL容量瓶中，定容，搖勻，用HCl和NaOH調節pH值為3、4、5、6、7、8、9，用紫外光分別光解15min，取光解后的水樣用濁度法測量溶液中剩余ρ(PAA)。pH值與PAA分解率的關系見圖4。

由圖4可見，當pH=3~9，分解率在約88%波動，變化較小，可以得出，pH值對分解率的影響很小，可以忽略不計，在后續的實驗中，可以不調節pH值。

2.5 ρ(離子)對分解率的影響

為了探索ρ(Cl-)、ρ(SO2-4)、ρ(Mg2+)、ρ(Ca2+)對分解率的影響，移取6.25mLPAA標準液、0.45mLH2O2使用液于18個100mL容量瓶中，分別加入0、5、10、15mLNaCl使用液，0、5、10、15、20mLNa2SO4使用液，0、5、10、15mLCaCl2使用液，0、2.5、5、7.5、10mLMgCl2使用液，定容，搖勻，用紫外光光解15min，分別取光解后的水樣用濁度法測量剩余ρ(PAA)。