利用堿渣上清液消除化纖污水硫酸根實驗研究

云玉娥,劉艷娟,王秉鈞

(1.唐山三友化工股份有限公司純堿分公司，河北 唐山 063305；2.唐山學(xué)院 環(huán)境與化學(xué)工程系,河北 唐山 063000)

利用堿渣上清液消除化纖污水硫酸根實驗研究

云玉娥1,劉艷娟2,王秉鈞1

(1.唐山三友化工股份有限公司純堿分公司，河北 唐山 063305；2.唐山學(xué)院 環(huán)境與化學(xué)工程系,河北 唐山 063000)

利用堿渣上清液來去除化纖廢水中的硫酸根，減緩化纖廢水外排過程中的結(jié)疤問題，化纖廢水與堿渣上清液體積比8：1，條件下也不會過多增加化纖廢水排放量，同時需要6 h反應(yīng)沉淀時間解決硫酸鈣顆粒細，沉淀較慢，掛壁現(xiàn)象嚴(yán)重而導(dǎo)致實際生產(chǎn)中大多數(shù)沉淀發(fā)生輸送過程中極易造成管線結(jié)疤的問題。且生產(chǎn)中回收硫酸鈣沉淀，生產(chǎn)鹽石膏產(chǎn)品；處理出水用于化鹽水，降低純堿原鹽消耗，實現(xiàn)廢物的循環(huán)利用，又可減少化纖廢水排放量。

堿渣上清液 ； 化纖廢水 ；硫酸根 ； 濁度

化纖廠經(jīng)加堿處理后排出的廢水，具有pH值呈弱酸性、硫酸根含量較高等特點[1-3]，工廠采用管道向外輸送，但管線較長，外送過程中易產(chǎn)生硫酸鹽結(jié)晶掛壁結(jié)疤，這種現(xiàn)象在冬季會更加明顯，隨時間推移，結(jié)疤越來越厚，管線流通面積越來越小，影響流體輸送，進而影響工廠的實際生產(chǎn)。大多數(shù)硫酸鹽微溶，結(jié)晶過程緩慢形成。因此，廢水中的硫酸根成為化纖廠運行中存在的一個難題。

堿渣上清液中主要成份為氯化鈣，因其中含有一定量的氫氧根而呈堿性，本文擬利用堿渣上清液來處理化纖廢水中的硫酸根并調(diào)整廢水的pH值，處理出水回用于純堿生產(chǎn)，為實際工程提供技術(shù)依據(jù)和支持。

1 實驗

1.1 實驗材料

實驗所需堿渣上清液取自唐山某堿廠，化纖廢水取自唐山某化纖廠外排廢水，堿渣上清液與化纖廢水的具體成分見表1。

表1 堿渣上清液與廢水成分(除pH值外，其它指標(biāo)單位均為g/L)

1.2 實驗主要儀器

實驗中主要儀器為PHS-3C酸度計，上海精密儀器有限公司。

1.3 實驗方案

定量取化纖廢水，依據(jù)硫酸根含量，按理論比例加入堿渣上清液，搖勻，反應(yīng)一定時間后，過濾，分析上清液成份，研究堿渣上清液對化纖廢水的硫酸根和濁度的去除效果。

1.4 檢測指標(biāo)及檢測方法

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 堿渣上清液加入量對化纖污水硫酸根及濁度去除影響

按照實驗方法1.3，取定量化纖污水，加入不同體積的堿渣上清液，研究堿渣上清液加入量對化纖污水硫酸根影響，考慮到硫酸鈣為微溶物質(zhì)，其結(jié)晶形成有一定過程，混合6h，沉淀，取上清液檢測硫酸根和濁度等，結(jié)果見表2。

表2 堿渣上清液加入量對化纖污水硫酸根影響

由表2可見，向化纖廢水中加入不同比例堿渣上清液，混合液硫酸根均有不同程度降低，加入上清液比例越大，混合液硫酸根降低越多，但混合液中鈣離子濃度相對增加，且pH值也有增加。三者綜合考慮，認(rèn)為化纖廢水與堿渣上清液比值為8:1較合適，即可降低硫酸根含量，又不至于帶入過多的鈣離子，pH值在9以下，濁度低于350mg/L，且操作易于控制。

2.2 沉降時間對廢水硫酸根及濁度的去除影響

按照實驗方法1.3，化纖廢水與堿渣上清液體積比8：1，混合，反應(yīng)一定時間，沉淀時間分別為2,3 ,4,5,6,7 ,8 h，研究不同的沉淀時間對廢水硫酸根和濁度的去除效果，結(jié)果見表3。

表3 沉淀時間對廢水硫酸根和濁度的去除效果

由表3可見，化纖廢水加入堿渣上清液后，沉降時間的長短對廢水中硫酸根及濁度的去除有一定影響，硫酸根和鈣離子濃度隨沉淀時間的延長呈現(xiàn)了降低趨勢，上清液逐漸澄清。分析原因是由于硫酸鈣結(jié)晶的生成是一個比較緩慢的過程，隨著時間的延長，硫酸鈣結(jié)晶緩慢析出。但沉淀時間超過6 h，各指標(biāo)的變化不明顯，因此，實驗的沉淀時間確定為6h。

2.3 助沉劑的加入對廢水硫酸根和濁度的去除影響

化纖廢水與堿渣上清液體積比8:1，按實驗方案1.3，將助沉劑按堿渣上清液與化纖廢水總量的百分比0.1%及0.2%加入，在不同的沉淀時間下的檢測結(jié)果見表4。

表4 不同助沉劑加入量對廢水硫酸根和濁度的去除影響

從表4看出，向化纖廢水與堿渣上清液混合液中加入定量助沉劑可加速硫酸鈣沉淀，助沉劑有助于反應(yīng)后的混合液澄清，助沉劑加入量大的沉淀效果好于助沉劑量小的沉淀效果，可使沉淀時間縮短1h，但考慮到實際工程助沉劑的加入，會增加工廠的實際運行費用，因此，助沉劑加入量要適中。

3 結(jié)論

(1)利用堿渣上清液可降低化纖廢水中的硫酸根，減緩化纖廢水外排過程中的結(jié)疤現(xiàn)象，將化纖廢水與上清液比例控制在8：1，即滿足要求，因此，不會過多增加化纖廢水排放量，但硫酸鈣顆粒較細，沉淀較慢，掛壁現(xiàn)象嚴(yán)重，因此，若要取得更好效果，需要足夠長反應(yīng)時間，如反應(yīng)時間不夠，大多數(shù)沉淀會在輸送過程中產(chǎn)生，極易造成管線結(jié)疤。以上實驗說明，反應(yīng)時間保證6h以上，才能達到較好的效果。如向化纖污水與上清液混合液中加入助沉劑，沉淀速度可加快，掛壁現(xiàn)象大大減輕，反應(yīng)時間可降至5h以上。但相應(yīng)會增加生產(chǎn)成本，在生產(chǎn)過程中，可根據(jù)實際情況酌情決定是延長反應(yīng)時間還是加入助劑。

(2)廢水中硫酸根去除后，硫酸鈉變?yōu)槁然c，混合液上清液中鈣雜質(zhì)含量較少，生產(chǎn)中可考慮回收硫酸鈣沉淀，生產(chǎn)鹽石膏產(chǎn)品；混合液上清液回用于純堿生產(chǎn)中，做為化鹽用水，降低純堿原鹽消耗，實現(xiàn)廢物的循環(huán)利用，又可減少化纖廢水排放量，降低其對環(huán)境的影響。

[1] 王新剛, 陳海豐,唐玉斌,等. 化纖廢水處理工程改造[1].中國給水排水,2011,27(20):85-87,2015(5):21-22.

[2] 周秀鳳.化纖廢水處理方法綜述[J].化工文摘,2007(4):52-54.

[3] 柳春明,曹 健 化纖廠浸膠簾子布生產(chǎn)廢水處理[J].山東化工,2012,41(11):52-55.

[4] 國家環(huán)境保局. 水和廢水監(jiān)測分析方法[M].2版.北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002:211-213.

(本文文獻格式：云玉娥,劉艷娟,王秉鈞.利用堿渣上清液消除化纖污水硫酸根實驗研究[J].山東化工，2016，45(12)：176-178.)

Study of Remove Sulfate Ion in Chemical Fiber Wastewater by Alkali Dreg Supernatant

Yun Yuee1,Liu Yanjuan2,Wang Binjun1

(1. Tangshan Sanyou Group Co., Ltd., Tangshan 063305, China; 2.Department of Environmental & Chemical Engineering, Tangshan College, Tangshan 063000, China )

Alkali dreg supernatant was used to remove sulfate ion (SO42-) in chemical fiber wastewater, in order to reduce scar problem in the process of chemical fiber wastewater effluent. The volume ratio of chemical fiber waste water and alkali dreg supernatant was 8:1, precipitation time was 6 h , in which conditions,the problems of the fine particles of calcium sulfate ,Slow sedimentation rate, and the serious wall hanging phenomenon were solved. CaSO4 precipitation was recycled during the production process, and salt gypsum products were produced. The treated effluent was used to saline, which reduced consumption for soda ash. Waste recycling is realized and chemical fiber wastewater discharge was reduced.

alkali dreg supernatant; chemical fiber wastewater; sulfate ion; turbidity

2016-05-26

云玉娥(1965—)，女，高級工程師，主要從事純堿技術(shù)升級改造及節(jié)能減排。

X703

A

1008-021X(2016)12-0176-03