主成分分析法在印染废水混凝试验中的应用

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近年来,随着印染行业的迅猛发展,印染废水已成为污染最严重、难处理的工业废水之一。目前印染废水的常用处理方法有中和法、氧化法、吸附法、混凝法等,其中,混凝法以其适应性强,操作简单,基建投资低等优点而被广泛使用。印染废水常用的预处理方法是用絮凝剂来进行混凝,但对不同的印染废水其成分不同,在其处理过程中的工艺参数的控制也将不同,通常是对其不同的操作参数进行试验,然后找出最佳操作参数,因此整个试验过程工作量大且难以确定参数间的关系 。主成分分析法能够在保证原始数据信息损失最小的情况下,以少数的综合变量取代原有的多维变量,因而有效地简化数据变量。本文对复合絮凝剂处理印染废水的混凝试验样本数据进行主成分分析(PCA),然后将前两个主成分的得分和载荷投影在一张二维平面图上——双重图,并对双重图中的主成分的得分和载荷进行联合分析,从而可直观地看出混凝试验的多维工艺操作参数之间的相关性和各参数对混凝试验的重要性,从而对混凝试验操作参数进行优化。利用主成分分析的双重图对印染废水混凝试验进行分析,说明了主成分的双重图作为废水混凝试验的优化根据是可靠的,并揭示了在用复合絮凝剂处理印染废水混凝试验中,多维工艺操作参数中PAFC或PAC投入量、废水的PH值和混凝时间三者之间的相关性和各操作参数对混凝试验的重要性,以及复合絮凝剂处理印染废水混凝试验中PAM的作用。在混凝试验的条件下,要综合考虑PAFC或PAC的投入量、废水的PH值、混凝时间,来对混凝试验实行优化。研究表明:在试验研究范围内,PAFC或PAC投入量和混凝时间对混凝效果起主要作用,而废水的PH值起微调作用。此外,本文对两种复合絮凝剂处理废水进行了经济技术分析。比较了它们与常用混凝剂的沉降速度与混凝效果和废水处理后的固液比,计算了每吨废水处理的成本表明两种复合絮凝剂处理印染废水的显著特点是它们具有优良的除浊、脱色、去除COD的性能,混凝沉降速度快,污泥体积小,处理废水效率高,在不增加设备投资的情况下,可大大提高工厂处理印染废水的能力,对日益发展起来的乡镇企业的印染废水的处理具有现实意义。
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