周健 陳德富 呂廬峰 王建文
（1.石油化工科學(xué)研究院，北京100083；2.山東紅日阿康集團(tuán)沂蒙化肥廠，山東 臨沂 276004）

　　摘要：用配制的分別以陰離子聚丙烯酸胺、氯化鋁和陽(yáng)離子聚丙烯酸胺為主劑的三種紫凝劑對(duì)裂化催化劑生產(chǎn)廢水進(jìn)行絮凝研究，考察了采凝劑的加入量、廢水pH值和絮凝沉降時(shí)間對(duì)黎凝沉降效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在一定的操作參數(shù)下，以陰離子聚丙烯既胺為主劑絮凝劑的用量較少，效果最好。
　　關(guān)鍵詞：催化劑；廢水處理；絮凝；沉降；絮凝劑
　　中圖分類(lèi)號(hào)：X703.1 　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 　　文章編號(hào)：1009－2455（2003） 03－0040－04

A Test on Removal of Suspended M8tters in Wastewater
from Production of Catalytic Cracking Agents
ZHOU Jian CHEN De-fu LU Lu－feng2，WANG Jian－wen
（l.Research institute of petroleum Processing,Beijing 100083,China;2.Yimeng Fertilizer Factory,Shandong Hongri A Kang Group,Linyi 276004，China）

　　Abstract：A flocculation test of wastewater from the manufacturing of catalytic cracking agents was performed using three kinds of floccuforing agents prepared respectively with anionic polyacrylamide，aluminum　chloride and cationlc polyacrylamide as the main agents，and effects of the fed quantity of flocculant，the pH value of wastewater and the time of precipitation on the results of flocculation precipitation were studied.The results　of the test showed：at certain operating parameters，the use of less flocculant prepared with anionic polyacry-lamide as the main agent resulted in the best flocculation precipitation.
　　Key words：catalyst；wastewater treatment；locculation；precipitation；flocculant

　　裂化催化劑是石油加工領(lǐng)域最重要的催化劑之一，其生產(chǎn)過(guò)程涉及到高嶺土、氧化鋁、分子篩等固體，同時(shí)也使用硫酸鉸、氯化鉸等溶液，因此，催化劑廠排出的廢水中除了含有可溶性的離子外，還含有一定量的固形物，其主要成分是硅鋁膠體，分子篩，催化劑細(xì)粉等，其含量一般在 1500 mg／L左右。目前催化劑廠的廢水主要采用沉降、氣提等手段除去廢水中的固體和氨氮等對(duì)環(huán)境有害的組分。廢水中的固形物既是有用組分，又將對(duì)廢水的后續(xù)處理產(chǎn)生不良影響。為了使廢水能夠達(dá)標(biāo)排放，應(yīng)盡可能多地去除廢水中的固體物質(zhì)。由于固形物的性質(zhì)差異較大，單純采用現(xiàn)有商品絮凝劑的絮凝作用效果不理想^[1-2],因此本試驗(yàn)在準(zhǔn)確分析固體性質(zhì)的基礎(chǔ)上重新配置合適的復(fù)合絮凝劑，并現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，取得了良好的效果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料與試劑
　　實(shí)驗(yàn)用水樣采自某催化劑廠現(xiàn)場(chǎng)，固形物的質(zhì)量濃度為 1200 mg/L，濁度為 243 NTU。通過(guò)標(biāo)定，水樣固形物含量與濁度成線(xiàn)性關(guān)系，為方便起見(jiàn)，下文均采用濁度作為描述廢水中固形物含量的指標(biāo)。樣品中固體顆料的粒徑分布見(jiàn)表1。
　　絮凝劑系復(fù)配制劑，主要有A，B，C三種，其中A以聚丙烯酸胺陰離子絮凝劑為主體，B以無(wú)機(jī)絮凝劑氯化鋁為主體，C以聚丙烯酚胺陽(yáng)離子絮凝劑為主體。在絮凝沉降后，絮凝劑隨固形物一起沉降^[3]，對(duì)回收廢水水質(zhì)基本沒(méi)有影響。

1.2 實(shí)驗(yàn)用儀器
　　激光粒徑分析儀，型號(hào)為 MAM2461；濁度計(jì)，型號(hào)為 46500－00，USA HACH；帶攪拌的反應(yīng)釜，容積為2L。
l.3 實(shí)驗(yàn)步驟
　　先將絮凝劑 A，B，C分別配制成0.5％，0.l％，0.05％的溶液。將廢水加入反應(yīng)釜攪拌， 攪拌槳轉(zhuǎn)速一般在 50～80 r／min，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)定的條件^[4-5]加入選定的絮凝劑，攪拌2 min，用25mL量筒取出樣品靜置，分析不同時(shí)間上層清液的濁度，分析濁度時(shí)，取量筒中上一半液體進(jìn)行分析。考察了不同絮凝劑及其投加量，沉降時(shí)間和廢水pH值對(duì)絮凝效果的影響，圖表中出現(xiàn)的濁度單位均為 NTU。

2 結(jié)果與討論

2.1 絮凝劑的加入量對(duì)絮凝效果的影響
　　絮凝劑的加人量對(duì)絮凝效果的影響^[6-7]，結(jié)果見(jiàn)圖1至圖3。
　　從圖1～圖3可以看出，無(wú)論沉降時(shí)間如何變化，絮凝劑A，B和C的加入量對(duì)絮凝效果的影響呈現(xiàn)相同的規(guī)律性即出現(xiàn)最佳加入量。絮凝劑A的最佳加入量為 2～4 mg／L，絮凝劑 B的最佳加入量是30～40 mg／L，絮凝劑 C的最佳投加量是1.0 ～1.2 mg／L。從圖上也可以看出，加入絮凝劑后的沉降時(shí)間對(duì)絮凝效果有比較明顯的影響，沉降時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)沉降比較有利。
2.2 沉降時(shí)間對(duì)絮凝效果的影響
　　絮凝劑加入后，使廢水中固形物的顆粒逐漸變大而下沉，從而達(dá)到分離目的。因此沉降時(shí)間也是影響廢水中固形物脫除效果的重要因素^[2-3]。圖4～圖6表現(xiàn)了三種絮凝劑加入后沉降時(shí)間的影響。從圖4可以看出，絮凝劑 A加入后，2 min之內(nèi)，廢水濁度迅速降到2 NTU左右，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的絮凝作用，表明絮凝劑加入后，固形物迅速凝聚、下沉，使廢水澄清。在此之后，濁度緩慢變化。絮凝劑B的作用相反，在開(kāi)始階段濁度變化較小，但 3 min過(guò)后，濁度迅速下降，10 min以后則濁度的變化趨于平緩，繼續(xù)延長(zhǎng)沉降時(shí)間對(duì)改變固形物的沉降效果作用不大。絮凝劑C的絮凝效果與A很類(lèi)似，但不同的是沉降效果起始劇烈，在5 min后卻較為平緩，沉降效果總體較絮凝劑A效果要差。

2.3 pH值對(duì)沉降效果的影響
　　在催化劑生產(chǎn)過(guò)程中，由于催化劑品種和生產(chǎn)過(guò)程的變化，廢水的 pH值也有一些變化，圖7，圖8顯示A，B兩種絮凝劑在不同pH值時(shí)絮凝沉降的效果。從圖8可以看出，A絮凝劑有一個(gè)最佳絮凝效果的pH值范圍，在pH值6.0～8.0 之間，絮凝效果最好，而超過(guò)此范圍，則絮凝效果變差。而圖7表明絮凝劑B的絮凝效果隨pH值的增加，絮凝效果變好，尤其在堿性范圍內(nèi)絮凝效果更好，但整個(gè)變化比較平緩[8]。

3 結(jié)論

　　本文以裂化催化劑生產(chǎn)過(guò)程中的廢水為研究對(duì)象，使用根據(jù)催化劑廢水中固形物的性質(zhì)配制的三種絮凝劑進(jìn)行了絮凝實(shí)驗(yàn)研究，可得到如下結(jié)論：
　　①配制的三種絮凝劑對(duì)催化劑廢水中的固形物均有良好的絮凝作用，其中，陰離子絮凝劑A的用量較小，效果最佳。而陽(yáng)離子絮凝劑C的加入量雖然最小，但效果次之。
　　②實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)絮凝劑的加人量的最優(yōu)值，其中陰離子絮凝劑 A的加入量是 2～4 mg／L，陽(yáng)離子絮凝劑 C的加入量是 1.0～1.2 mg／L，無(wú)機(jī)絮凝劑 B的加入量為30～40 mg／L。
　　③廢水的pH值對(duì)絮凝劑A的絮凝效果影響明顯，在PH值6.0～8.0 時(shí)，使用效果較好。絮凝劑 B受廢水 pH值的影響較小，但總的來(lái)說(shuō)，堿性條件下的使用效果較好。
　　④對(duì)三種絮凝劑而言，絮凝規(guī)律有所不同，A，C絮凝劑加入后，在開(kāi)始階段絮凝劑迅速發(fā)揮作用，廢水迅速變清，濁度下降，說(shuō)明固形物被分離沉降，而B(niǎo)絮凝劑表現(xiàn)出相反的規(guī)律，加入絮凝刑后，固形物緩慢絮凝、沉降，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后（3 min），濁度迅速下降，廢水變清。
　　通過(guò)分析、比較上述試驗(yàn)結(jié)果，綜合考慮絮凝劑的成本以及廢水水質(zhì)的實(shí)際情況，本文認(rèn)為使用A劑作為絮凝劑處理裂化催化劑生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的廢水會(huì)得到較好的處理結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

　　[1] 吳偉，韓哲茵，江少明，等.含硅酸鹽廢水的處理[J].石油化工，1997，26（8）：536－539.
　　[2] 陶珍東，鄭少華，張穎，等.氧化鋁微細(xì)顆粒絮凝沉降研究[J].化學(xué)工程，1999，27（3）：17－19.
　　[3] 常青，傅金鎰，酈兆龍.絮凝原理[M].蘭州：蘭州大學(xué)出版社，1993.
　　[4] 尹華，彭輝，肖錦.天然高分子改性陽(yáng)離子絮凝劑的合成及其性能與機(jī)理的研究[J].重慶環(huán)境科學(xué)，1999，21（6）：30—33.
　　[5] 唐受印，戴友芝.水處理工程師手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.
　　[6] 朱虹，王仲秋.聚磷硫酸鐵對(duì)多組分活性染料廢水絮凝效果研究[J].工業(yè)水處理.2001 ，21（8）：24－25.
　　[7] 嚴(yán)瑞王宣.水處理劑應(yīng)用手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版杜，2000
　　[8] 嚴(yán)瑞王宣.水溶性高分子[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998.

作者簡(jiǎn)介：周健（1963－），男，江蘇南京人，高級(jí)工程師，主要從事催化劑工程研究工作，北京914信箱58分箱，電話(huà)（010）89702447。