印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶,排放的廢水中含有殘留的染料、助劑、槳料、酸堿、無(wú)機(jī)鹽等.近年來(lái),隨著化纖織物的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步,一些難于生物降解的有機(jī)物大量進(jìn)入廢水中,使得印染廢水成為難處理的工業(yè)廢水之一.以生化法為主的廢水處理手段,顯然不能滿足實(shí)際的要求.本文研究了應(yīng)用物理化學(xué)方法——采用絮凝、氧化、吸附三級(jí)處理方法對(duì)高濃度的印染廢水進(jìn)行處理,獲得了良好的效果.
1 原理
高濃度印染廢水處理：1 絮凝
絮凝是一種使溶液中顆粒脫穩(wěn)形成聚集體而沉析出來(lái)的過程.膠體顆粒之所以能夠穩(wěn)定存在,是由于膠�？偸菐щ姷�,這些表面電荷相互排斥,阻止了膠粒的聚集.加入金屬離子絮凝劑,即投加可專屬吸附的反離子時(shí),該反離子可吸附于顆粒表面,降低甚至中和膠粒表面的電荷,從而使顆粒脫穩(wěn).本文用Al2(SO4)3作專屬吸附絮凝劑,Al3+在水中水解:Al3+ Al(OH)2+Al(OH)+2 Al(OH)3 Al(OH)-4,其水解產(chǎn)物不但能中和膠粒表面的電荷,而且可以通過羥基架橋作用,生成無(wú)機(jī)高分子化合物,強(qiáng)烈吸附廢水中的膠體微粒,促進(jìn)微粒聚集而產(chǎn)生絮凝.
除Al2(SO4)3外,本文還應(yīng)用有機(jī)高分子絮凝劑——聚丙烯酰胺(PAM)參與絮凝,當(dāng)往廢水中投加PAM時(shí),高分子聚合物的不同鏈節(jié)吸附在不同顆粒上發(fā)生架橋,從而使聚集得以發(fā)生.
高濃度印染廢水處理：2 氧化
印染廢水含有大量苯胺類物質(zhì),用漂粉精作氧化劑,進(jìn)行氧化處理,可產(chǎn)生二個(gè)效果:①使苯胺中的胺基——NH2被氧化而破壞;②氧化后的產(chǎn)物(氯化物)在溶液中的溶解度很小,成為沉淀除去.此外,漂粉精對(duì)染料具有很好的脫色作用,氧化處理可大大降低廢水的色度.
高濃度印染廢水處理：3 吸附
活性炭具有巨大的比表面積和吸附能力,它能夠強(qiáng)烈吸附污水中的顆粒在其表面上而凈化污水.同時(shí),它還能很好地起到脫色、除臭作用.
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 儀器 電磁加熱攪拌器、電熱套、比色管常用玻璃儀器.
2.1.2 試劑 PAM、Al2(SO4)3、高嶺土、FeSO4、活性炭、漂粉精、K2Cr2O7、硫酸等.
2.1.3 廢水水質(zhì) 廢水取自晉江市某印染廠,色度深且略帶粘稠狀,有異味,其COD值為13000mg/l,色度為3500倍.
2.2 實(shí)驗(yàn)操作
2.2.1 絮凝 各取200ml廢水,調(diào)節(jié)pH=7,分別加入Al2(SO4)3及PAM,快速攪拌(200轉(zhuǎn)/分)5min,慢速攪拌(50轉(zhuǎn)/分)10min,靜置取上清液測(cè)定COD值和色度.
2.2.2 氧化 取最佳條件下一級(jí)處理后的廢水200ml,調(diào)節(jié)pH為6,加入漂粉攪拌5min,再加入FeSO4,快速攪拌5min,慢速攪拌10min,靜置.
2.2.3 吸附 取最佳條件下二級(jí)處理后的廢水200ml,調(diào)節(jié)pH值,改變活性炭的投入量,攪拌(100轉(zhuǎn)/分)10min,靜置后取上清液測(cè)COD值和色度.COD值,用K2Cr2O7法測(cè)定.用稀釋倍數(shù)表示色度.
3 結(jié)果與討論
高濃度印染廢水處理3.1 絮凝劑投入量對(duì)廢水處理效果的影響
Al2(SO4)3作用的最佳pH值為6～8,本文選擇pH為7.在此酸度下,加入Al2(SO4)3和PAM,生成了體積較大的絮狀物.由于PAM吸附攪拌中形成的氣泡,使絮狀物懸浮在水中難以沉降.為此加入高嶺土,讓PAM吸附高嶺土來(lái)達(dá)到降沉的目的.各物質(zhì)投加量與COD去除率的關(guān)系曲線見圖1、圖2和圖3.
從圖中可看出,Al2(SO4)3、PAM的最佳投加量分別為0.75%和1.2%.而高嶺土的投加量越大,處理效果越好.但投加量超過3%后,效果增加得不明顯.考慮到投加量大會(huì)增加藥劑及污泥的量,確定高嶺土的最優(yōu)投加量為3%.按照這些最佳條件對(duì)廢水進(jìn)行絮凝處理,測(cè)得COD去除率為68.2%,脫色率為96.4%.具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
高濃度印染廢水處理3.2 氧化劑投加量對(duì)污水處理效果的影響
廢水中的有機(jī)物被氧化后,生成溶解度很小的氯化物絮狀沉淀,由于廢水粘性較大,這些絮狀物沉降速度很小,故加入FeSO4絮凝劑促使其聚集沉降,而且氧化——絮凝聯(lián)合處理比單獨(dú)用漂粉精處理效果更好,見表1.
漂粉精和FeSO4絮凝劑作用時(shí)的最佳pH都為6,在此pH條件下,改變漂粉精和FeSO4投加量,按實(shí)驗(yàn)方法操作,獲得二條關(guān)系曲線見圖4、圖5.
從圖可看出,FeSO4的最優(yōu)投加量為0.4%,而漂粉精用量越大處理效果越好,但投加量超過3%后,增效較慢.從節(jié)約成本角度考慮,確定漂粉精的投加量為3%.單獨(dú)用FeSO4或漂粉精處理和氧化-絮凝聯(lián)合處理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較見表1
3.3 pH值和活性炭的投加量對(duì)吸附效果的影響
印染廢水經(jīng)過上述二級(jí)處理后,剩下的是一些小分子有機(jī)物,這些小分子有機(jī)物難以絮凝和氧化,因此進(jìn)一步用活性炭吸附進(jìn)行第三級(jí)處理.影響活性炭吸附效果的因素有二個(gè):(1)吸附時(shí)體系的pH值.(2)活性炭的投加量.分別改變吸附時(shí)的PH值和活性炭的投加量進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到二條關(guān)系曲線見圖6、圖7.
從圖中可以看出,增強(qiáng)酸性有利于增大活性炭的吸附能力,但考慮到廢水排放前需要中和,故選擇pH=1為吸附時(shí)的pH條件.對(duì)于活性炭用量,實(shí)驗(yàn)表明,COD去除率隨活性炭投加量增加而增加,當(dāng)活性炭投加量為0.75%,處理后的COD值僅為462mg/1,已達(dá)到國(guó)家三級(jí)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn).顯然,0.75%這個(gè)投加量是恰當(dāng)?shù)?可選擇作為實(shí)驗(yàn)條件.依此條件處理的結(jié)果是COD去除率72.2%,脫色率96%.
4 結(jié)論
根據(jù)上述各級(jí)處理的最優(yōu)條件和最佳投加量對(duì)廢水進(jìn)行了處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2.
