化学工业公司染料厂排出的工业废水中含有萘、萘酚、萘酚衍生物、Na2SO3及NaHSO3等物质,其中Na2SO3占14.84%。为提取废水中的Na2SO3晶体,先后采取了加热蒸馏有机物、筛网(滤纸)过滤、活性炭吸附等方法,但效果均不够理想,因此,采用硅藻土作助滤剂进行试验。
1 试验原理与方法
1.1 原理
按机械载流的原理,助滤剂颗粒可以载流杂质,吸附一定量的萘、萘酚、萘酚衍生物和其他杂质,使澄清液体流出以达到过滤的目的。因而,助滤剂的结构形式、间隙大小、表面组成、吸附能力等对滤液的澄清度有很大影响,同时,滤液的粘度、密度、温度等对过滤效果也有一定的影响。试验采用先预涂再进行主体过滤的方法,预涂作用在于形成预涂层,从而延长助滤剂的过滤周期。助滤剂过滤过程主要是形成一个滤饼,这个滤饼具有液体的可透性,在液体透过过程中,助滤剂的颗粒对杂质颗粒有一定的吸附作用。如果没有助滤剂,滤饼只是由杂质颗粒沉降形成,液体的透过性极差。
对于恒压过滤,应用Carman方程:
t/V=[U2αCsYmt/2ΔP2A3]V (1)
式中 V——时间t(s)内的总流量,m3
U——被过滤液的粘度,Pa·s
α——过滤阻抗,m/kg
Cs——被过滤液体的总渣量,kg/m3
Ym——单位面积滤材的比阻抗,m-1
A——过滤饼的面积,m2
ΔP——过滤压力,Pa
式(1)中如果滤饼不可压缩,则α不变,t/V对V是直线关系;如果滤饼可压缩,则α改变,t/V对V不是直线关系。直线关系有利于过滤(且斜率越小越有利于过滤),非直线关系不利于过滤。萘酚类染料工业废水滤出液中的亚硫酸钠含量用分光光度法测定。溴百里香酚兰为酸碱指示剂,其变色范围为pH=6.0~7.6,颜色由黄变蓝。根据吸收度与浓度成正比的关系即可求得未知物中Na2SO3的百分含量。
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