絮凝剂在隧道施工废水处理中的应用研究 3页

公路交通技术2012年4月第2期TechnologyofHighwayandTransportApr．2012No．2絮凝剂在隧道施工废水处理中的应用研究陈培帅，季铁军(1．重庆交通大学资源与环境科学系，重庆400074；2．重庆市万州区建委，重庆404000)摘要：阐述絮凝剂种类，比较分析各种絮凝剂的应用现状及优缺点，选取3种絮凝剂进行隧道施工废水处理试验，并对处理效果进行比较分析。结果表明，“聚合铝一阳离子有机高分子”絮凝剂脱稳效果好，在去除悬浮物质的同时，也可有效去除石油类物质。发展无毒高效、易于降解、不存在2次污染的絮凝剂将是未来絮凝剂研究发展的趋势。关键词：隧道施工；絮凝剂；废水处理文章编号：1009—6477(2012)02—0138—03中图分类号：U459．2文献标识码：AResearchOnApplicationofFlocculantsinTreatmentofWasteWaterfrOmConstructionofTunnelsCHENPeishuai，JITiejunAbstract：Thispaperelaboratestypesofflocculants，comparesandanalyzesstatusquoofapplication，ad-vantagesanddisadvantagesofvariousflocculants，selectsthreeflocculantstocarryoutthetestfortreat-mentofwastewaterfromconstructionoftunnels，andmakescomparativelyanalysisfortheresultsoftreat—ment．Theresultsshowthatthe““polymericaluminium—positiveionorganicpolymer”flocculanthasgooddestabilizingeffectandcaneffectivelyeliminatepetroleummatterswhileeliminatingfloatingsub—stances．Therefore，developmentofnontoxicandhigh—eficiencyflocculantsvulnerabletodegradationandwithoutsecondarypollutionisthetendencyofresearchanddevelopmentofflocculantsinthefuture．Keywords：tunnelconstruction；flocculant；treatmentofwastewater随着交通运输行业的快速发展，隧道在公路、铁现状及水质分析的基础上，对不同药剂进行了絮凝路中所占的比重也日渐增加，尤其是在山岭或重丘试验，最后优选出适合现代隧道施工废水处理的絮地带。目前，我国隧道施工废水处理方法大多是自凝剂，将隧道施工对环境的危害性降到最低。然沉淀法，即把废水引入沉淀池中，让其沉淀后排放_】J。但这种方法存在一些缺陷：1)由于受到场地1絮凝剂分类及应用限制，沉淀池面积有限，导致废水在沉淀池中停留时目前，随着絮凝剂技术的逐渐发展，可用于处理间过短，不能有效除去废水中的固体悬浮物；2)随含油隧道施工废水的絮凝剂多达二三百种。通着现代化技术的发展，隧道施工中工程机械运用越常，根据絮凝剂的化学成分及其生成环境，可将其分来越多，由此产生的弃油流人废水中导致含油量也为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂3类。逐渐增高，而采用该方法不能有效除去废水中的油1．1无机絮凝剂类物质。因此，处理含油隧道施工废水时多采用絮无机絮凝剂包括无机低分子凝聚剂和无机高分凝沉降法。子絮凝剂J。其中，低分子絮凝剂在我国已得到长随着絮凝沉淀技术日益完善，开发的絮凝剂种期使用，像硫酸铝、明矾、硫酸铝铵、硫酸铁和硫酸亚类繁多，独具特性的新产品也不断涌现。凡是用来铁水合物等这些低分子絮凝剂在早期废水处理中应将水溶液中小的溶质、胶体或悬浮物颗粒变为絮状用较广。无机高分子絮凝剂是在传统的铝盐、铁盐物沉淀的物质都叫絮凝剂j，絮凝剂的选择直接影絮凝剂基础上发展起来的一类新型水处理药剂，如响絮凝效果。本文在总结国内外隧道施工废水处理聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁等。无机低分收稿日期：201t一11—2l作者简介：陈培帅(1987一)，男，河南省台前县人，在读研究生n2012年第2期陈培帅，等：絮凝剂在隧道施工废水处理中的应用研究139子絮凝剂主要用于工业废水及生活废水处理，优点试验试剂：3种不同类型絮凝剂为硫酸铝，聚合是价格低廉，但由于限制条件较多且容易形成2次氯化铝，聚合铝一阳离子有机高分子絮凝剂(由某污染等问题，其渐被无机高分子絮凝剂所代替。若处理厂提供)，检测用试剂均为分析纯。采用无机高分子絮凝剂处理废水，则用量少、残渣废水：取自某隧道施工现场。少、效果好，因此无机高分子絮凝剂已成为无机絮凝2．2试验检测方法剂的主要发展方向和研究对象。pH：用pHS一3e型酸度计测定；化学需氧量1．2有机絮凝剂(COD)：按重铬酸钾标准法测定；悬浮物(SS)：按重有机高分子絮凝剂出现于20世纪50年代，其量法测定，参照GB11901—89《水质悬浮物测定标应用广阔，发展迅速，不但可用于给水净化、含油废准》；含油量：按红外分光光度法测定J。水处理、废水再资源化及污泥脱水等，还可用作静电2．3试验内容防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。有机絮凝剂根据开动水泵搅拌5min后，用虹吸法取水样1000mL其生成环境分为合成有机高分子絮凝剂和天然有机至烧杯中，依次装满3个烧杯；将其放置在絮凝仪相高分子絮凝剂J。合成有机高分子絮凝剂中，以聚应位置；控制快速、慢速搅拌时间，转速，并定好沉淀丙烯酰胺系列使用最为广泛。合成有机高分子絮凝时间；加入不同投量的絮凝剂后开始计时，记录矾花剂活性基团多，分子量高，具有用量少、浮渣产量少、初始形成时间及矾花的质量；搅拌结束后，记录5、絮凝能力强、絮体容易分离、除油及除悬浮物效果好15、30min的沉淀情况；取适量上清液，分别测定pH等特点，在处理含有高悬浮物和油类的隧道施工废值、Ss、含油量和COD。水时用途广泛，但其难于降解，容易造成2次污染。2．4试验结果及分析天然高分子絮凝剂可以是纯天然的，其通常具有来按上述试验内容对不同絮凝剂进行试验，逐渐源广、价格低廉，能降解、无2次污染等优点，但纯天增大每种试剂的投量，检测水样中各种待测值的变化，然的高分子絮凝剂电荷密度较小，分子量较低，且易二、受酶的作用而降解，从而失去活性。●1．3微生物絮凝剂g一微生物絮凝剂是由国外科学家根据现代生物技蛏术，从微生物细胞壁及微生物细胞壁的代谢产物提取出来的具有凝聚性的高分子化合物，主要含有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA及有絮凝活性的投药量／(mg·1)菌体等。微生物絮凝剂克服了无机絮凝剂和有机絮(a)1絮凝剂凝剂固有的缺陷，可自然降解，来源高效、安全，不存在2次污染，但其产量小、成本高。因此，降低微生12O物絮凝剂生产成本、提高生产效率则是使其真正成，100·8O为商品的关键所在。另外，开发复合微生物生产絮g60凝剂，以弥补单一絮凝剂的不足也是絮凝剂研究的赢40《20一个新阶段．．O010投药量／(mg·L)2废水处理试验(b)2絮凝剂为了解絮凝剂处理隧道施工废水的具体效果，验证各种类型絮凝剂处理废水的功效，本文选择3三种不同类型的絮凝剂作为试验试剂，以隧道施工现60场废水为水样进行试验，找出3种药剂的最佳投放4020量并比较3种试剂的效果。。2．1试验仪器及试剂投药~／(mg·L-I)试验仪器：搅拌水箱，六联电动絮凝试验仪，(c)3絮凝剂22pc一分光光度计，电子天平，恒愠磁力搅拌器，COD分析仪，调节式万用电炉。图1絮凝剂投量与处理后水中SS、COD及含油量的关系n140公路交通技术2012年1(硫酸铝)28．66l1．62l1．453．4061．2522．882(聚合氯化铝)2．523．398．703．1063．0056．623(聚合铝一阳离子)原液2．107．3O2．1O77．254．78初始值0．00O．0o9．6562．40176．00355．52找出各种絮凝剂对该水样的最佳投量，并将3种试剂够满足污水排放1级标准。絮凝剂的种类繁多，从无的最佳投量试验数据列于表1。3种絮凝剂在不同投量机到有机，从天然形成到人工合成，但总的发展趋势下对水样中含油量、COD和ss的去除晴况如图1所示。是经济实用、无毒高效。从表1和图1可以看出，3絮凝剂的处理效果优于1和2絮凝剂，尤其是在除去废水悬浮物方面优参考文献势较大，且3絮凝剂投量最少。经试验比较，3絮凝[1]杨斌，蒋红梅，吴东国，等．公路隧道施工废水处理工剂的最佳投放量为1．4mg／L，此时SS、含油量和艺探讨[J]．公路交通技术，2008(12)：162—164．COD的去除率分别为66．10％、49．73％和19．54％，[2]丁远见．隧道施工废水处理技术研究[D]．广州：暨南大隧道废水排水能够满足污水排放1级标准。但是某字,2010,些有机絮凝剂形成的泥渣密度和强度均较小，且含水[32区军，李鸿涛-处理含油废水的絮凝剂研究[J]·中国的密喜度和强度禽使用才能加大矾花形成2005(1l褫)：31化学与絮M川，降低含水率。昌_糸扎：3结语贼进通过几种絮凝剂对隧道施工废水脱稳的试验发[63郝文奇，周美华．絮凝剂的研究现状及发展前景[J]．内现，“聚合铝一阳离子有机高分子”絮凝剂脱稳效果蒙古环境保护，2004，16(1)：12—15．好，在去除悬浮物质的同时，也可有效去除石油类物[7]马放，冯曼，李淑更，等复合型微生物絮凝剂的絮凝质。“聚合侣一阳离子有机高分子”絮凝剂最佳投放作用[J]．黑龙江科技学院学报，2O04，14(3)：140—144．量达到1．4mg／L时，ss、含油量和COD的去除率分[8]周珊，金焰．絮凝剂法处理含油废水的试验研究别为66．10％、49．73％和19．54％，隧道废水出水能[J]．湖北师范学院学报，2003(1)：55—57．表5渝遂高速公路服务区建设规模统计在满足实际功能需求的同时，应注意节约资源，坚持[4]中国公路学会．交通工程手册[M]．北京：人民交通出可持续发展的理念。版社，1998．[5]高速公路丛书编委会．高速公路交通工程及沿线设施[M]．北京：人民交通出版社，1999．参考文献[6]交通运输部规划研究院，重庆市综合交通运输研究[1]中建标公路委员会．JTGB01-2003公路工程技术标所．重庆三环以内射线高速公路适应性研究报告准[s]．北京：人民交通出版社，2003．[R]．重庆：重庆市综合交通运输研究所，2011．[2]中交第一公路勘察设计研究院．JTGD80-2006高速[7]初梅．高速公路服务区设计研究[D]．大连：大连理公路交通工程及沿线设施设计通用规范[s]．北京：人工大学，2007．民交通出版社，2006．[8]重庆市交通规划勘察设计院．重庆市“三环十射多联[3]中交第一公路勘察设计研究院．JTGD20-2006公线”新建1000公里高速公路服务设施规划[R]．重路路线设计规范[s]．北京：人民交通出版社，2006．庆：重庆市交通规划勘察设计院，2011．