【集萃網(wǎng)觀察】目前， 世界染料年產(chǎn)量約為 ８００×１０ ３-９００×１０ ３ｔ， 我國(guó)年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到１５×１０３ｔ ， 位居世界前列。這其中大約有１０％-１５％的染料會(huì)直接隨廢水排入環(huán)境中， 產(chǎn)生大量的印染廢水， 在我國(guó)這種污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重[１]。印染廢水是指棉、毛、化纖等紡織產(chǎn)品在預(yù)處理、染色、印花和整理過(guò)程中所排放的廢水。印染廢水成分復(fù)雜， 主要是以芳烴和雜環(huán)化合物為母體， 并帶有顯色基團(tuán)（如－ Ｎ＝Ｎ－ 、－ Ｎ＝Ｏ）及極性基團(tuán)（如－ＳＯ３Ｎａ、－ＯＨ、－ ＮＨ２）。 這些有機(jī)物分子具有濃度高， 難降解物質(zhì)多， 色度高、毒性大和水質(zhì)變化大等特點(diǎn)， 屬于難降解廢水， 傳統(tǒng)的處理方法不理想。因此， 如何使印染廢水脫色是處理印染廢水過(guò)程中的重要問(wèn)題， 研究最佳的脫色方法也成為印染廢水處理的重要課題。國(guó)內(nèi)處理染料廢水普遍以生物法為主， 同時(shí)輔以化學(xué)法， 但脫色及ＣＯＤ去除效果差， 出水難以穩(wěn)定達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。所以我們目前是采用物化法脫色， 有關(guān)印染廢水的物化法脫色研究， 國(guó)內(nèi)外已嘗試過(guò)多種方法， 包括離子交換、臭氧氧化、吸附法、膜分離法、電解法和混凝法等[２]。本研究就是以混凝法來(lái)脫色﹕將高效脫色劑與聚合氯化鋁 （ＰＡＣ） 和助凝劑聚丙烯 胺（ＰＡＭ）配合使用， 處理印染廢水， 通過(guò)試驗(yàn)尋求出染料廢水處理的最佳條件。為此， 進(jìn)一步研究了脫色劑的加入量、ＰＡＣ的投加量、ｐＨ值等因素對(duì)脫色效果的影響。
１ 試驗(yàn)
１﹒ｌ 試劑與儀器
試劑﹕１０％（ｍ／ｖ）聚合氯化鋁（ＰＡＣ）水溶液﹔０﹒０５％（ｍ／ｖ）聚丙烯 胺（ＰＡＭ） 水溶液﹔高效脫色劑原液（海寧市黃山化工有限公司生產(chǎn)的無(wú)色透明液體、陽(yáng)離子型）﹔硫酸溶液﹔氫氧化鈉溶液儀器﹕ ７２２型光柵分光光度計(jì)﹔ｐＨＳ－ ２酸度計(jì)等常規(guī)儀器。
１﹒２ 廢水的來(lái)源 廢水取自浙江省桐鄉(xiāng)市某印染廠排污口， 該廠主要進(jìn)行亞麻布匹的印染生產(chǎn)。
１﹒３ 廢水處理工藝及說(shuō)明 將混合均勻的廢水調(diào)ｐＨ值 至７﹒５-８﹒５，加入適量的脫色劑攪拌數(shù)分鐘后再加入絮凝劑聚合氯化鋁（ＰＡＣ） 和助凝劑聚丙烯 胺（ＰＡＭ） ， 進(jìn)入氣浮設(shè)備進(jìn)行固液分離， 上清液達(dá)標(biāo)排放。如圖１。
１﹒４ 分析方法及計(jì)算
（１）分別將５００ｍＬ印染廢水置于燒杯中，調(diào)ｐＨ值至最佳狀態(tài)，勻速攪拌，加入一定量的脫色劑攪拌１ｍｉｎ后，加入一定量的ＰＡＣ，攪拌后加入適量助凝劑ＰＡＭ，再攪拌，靜置分層。取上層清液分兩份，其中一份以蒸餾水作為參比，用稀釋倍數(shù)法測(cè)定其色度，并于最大波長(zhǎng)處測(cè)定處理后溶液的吸光度值，然后計(jì)算脫色率Ｒ（％）﹔另一份測(cè)定化學(xué)需氧量（ＣＯＤ），求出處理后溶液的ＣＯＤ值。
（２） 脫色率（ Ｒ％） 采用吸光度測(cè)定﹕ Ｒ％＝[（Ａ０－Ａ） ／Ａ０]×１００％[３]
式中﹕ Ａ０為處理前溶液初始的吸光度﹔ Ａ為處理后溶液的吸光度。
（３） 化學(xué)需氧量（ＣＯＤ）采用重鉻酸鉀法測(cè)定[４]﹕
ＣＯＤ去除率（％）＝[（ＣＯＤ０ －ＣＯＤ）／ＣＯＤ０]×１００％
式中﹕ＣＯＤ０為原液的ＣＯＤ﹔ ＣＯＤ為處理后樣品的ＣＯＤ。
２ 結(jié)果與討論
２﹒１ 藥劑加入順序?qū)γ撋Ч挠绊?
取三等份同一廢水， 在第一份中先加入脫色劑再加入ＰＡＣ， 在第二份中先加入ＰＡＣ再加入脫色劑， 在第三份中同時(shí)加入ＰＡＣ和脫色劑， 考察這三份廢水脫色情況， 結(jié)果如表１所示。
由表１可知， 藥劑的加入順序?qū)γ撋Ч兄匾挠绊憽Ｔ谕粭l件下， 向廢水中先加入脫色劑再加入ＰＡＣ的脫色效果明顯大于后兩種情況。
２﹒２ 脫色劑用量對(duì)脫色效果的影響
�。保胺荩担埃埃恚趟畼樱謩e加入高效脫色劑原液０﹒２５ｍＬ、０﹒５ｍＬ、０﹒７５ｍＬ、１﹒０ｍＬ、１﹒２５ｍＬ、１﹒５ｍＬ、１﹒７５ｍＬ、２﹒０ｍＬ、２﹒２５ｍＬ、２﹒５ｍＬ，結(jié)果如圖２所示。
由圖２可以看出﹕ 脫色劑用量是影響印染廢水脫色的重要參數(shù)之一。當(dāng)加藥量從０﹒２５ｍＬ增加到１﹒５ｍＬ的時(shí)候， 此時(shí)的脫色率一直提高很明顯﹕ 脫色劑用量越大， 印染廢水的脫色率越高， 這是因?yàn)楦咝撋珓┳鳛橛袡C(jī)聚合電解質(zhì)在水體中電性中和。但再增加脫色劑的用量， 脫色率出現(xiàn)了顯著下降的趨勢(shì)， 說(shuō)明此時(shí)的加藥量已經(jīng)過(guò)量了， 這是由于染料膠體微粒過(guò)多的吸附廢水中帶負(fù)電的膠體， 反而使粒子帶正電荷而再次使水中膠體物質(zhì)趨穩(wěn)， 阻礙絮凝過(guò)程的進(jìn)行， 藥劑失去了正常的混凝絮集的能力， 造成脫色率的降低。
２﹒３ ＰＡＣ用量對(duì)脫色率的影響 取１０份５００ｍＬ水樣，分別加入一定量的高效脫色劑，邊攪拌邊依次在每個(gè)燒杯中加入１０％ＰＡＣ０﹒２５ｍＬ、０﹒５ｍＬ、０﹒７５ｍＬ、１﹒０ｍＬ、１﹒２５ｍＬ、１﹒５ｍＬ、１﹒７５ｍＬ、２﹒０ｍＬ、２﹒２５ｍＬ、２﹒５ｍＬ，再加入一定量的ＰＡＭ以促進(jìn)懸浮物沉降，然后將配制的溶液靜置一段時(shí)間后，取上層清液測(cè)吸光度，計(jì)算脫色率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖３所示。
由圖３可知， 隨著加藥量（０﹒２５～２﹒５ｍＬ）的增加， 印染廢水的脫色效率不斷增加。當(dāng)加藥量在０﹒２５～１﹒７５ｍＬ之間增加的時(shí)候， 印染廢水脫色率隨著ＰＡＣ用量的增加而提高顯著。當(dāng)ＰＡＣ加量在從１﹒７５ｍＬ增大到２﹒５ｍＬ的時(shí)候， 脫色率變化幅度不大， 趨于穩(wěn)定狀態(tài)，說(shuō)明當(dāng)加藥量為１﹒７５ｍＬ時(shí)已經(jīng)足夠了，再繼續(xù)增加聚合氯化鋁的藥量只會(huì)提高處理成本造成浪費(fèi)，而對(duì)脫色效果的提高不是很明顯。
２﹒４ 廢水的ｐＨ值對(duì)脫色率的影響
取５００ｍＬ水樣， 加入一定量的高效脫色劑和聚合氯化鋁， 用氫氧化鈉溶液或硫酸溶液調(diào)節(jié)廢水的ｐＨ為４～１０， 則 ｐＨ值對(duì)印染廢水脫色的影響效果如圖４。
由圖４可知，ｐＨ值是影響印染廢水的脫色效果的一個(gè)重要因素。當(dāng)ｐＨ＜７時(shí)廢水形成的絮體較小，不利于沉降，廢水中膠體去除率低。這是因?yàn)樵谒嵝詮U水中，ＰＡＣ加藥量要大，加藥量不夠，混凝提供的正電荷就少，中和膠體使之脫穩(wěn)能力就會(huì)變差[５]。當(dāng)ｐＨ在７﹒５～８﹒５范圍內(nèi)時(shí)，脫色絮凝效果明顯高于酸性范圍，產(chǎn)生這種現(xiàn)象主要原因是絮凝劑的型態(tài)分布和溶液的ｐＨ值密切相關(guān)﹕廢水能夠提供足夠的鹼度供混凝劑水解形成各種高電荷的、多羥基的水合陽(yáng)離子化合物，它們不僅可以中和膠體表面所帶的負(fù)電荷，還可以起吸附架橋作用[６]。當(dāng)廢水的ｐＨ再升高的時(shí)候（即ｐＨ≧９時(shí)），脫色效果降低，造成這種結(jié)果的原因可能是因?yàn)辂|度太高了使得鋁鹽更多的轉(zhuǎn)化為Ａｌ（ＯＨ）３膠體、[Ａｌ（ＯＨ）４]－、[Ａｌ（ＯＨ）５]２－等形態(tài)存在于溶液中， 由于這些最終的水解產(chǎn)物帶有負(fù)電或不帶電，與膠粒表面不能起到電中和作用，且吸附架橋作用也減弱，因而混凝劑使膠粒脫穩(wěn)的能力變差，混凝效果不好[７]，從而脫色效果變差。
２﹒５ 廢水處理實(shí)驗(yàn) 在不同時(shí)間段分別取３次５００ｍＬ的污水進(jìn)行試驗(yàn)，而所取污水水質(zhì)的色度在６０-２００倍之間，ＣＯＤ的濃度在２００-８００ｍｇ／Ｌ之間變化， 將ｐＨ值調(diào)節(jié)在７﹒５-８﹒５之間，然后再進(jìn)行一系列藥劑的增加，使得印染廢水脫色率達(dá)到９２％以上，ＣＯＤ的去除率也達(dá)到６０％左右，結(jié)果如表２所示。
３ 結(jié)論
（１） 脫色劑的加入量、ＰＡＣ的投加量、ｐＨ值等因素都是影響印染廢水脫色的主要因素。在５００ｍＬ印染廢水中，當(dāng)廢水酸鹼度在７﹒５-８﹒５之間，聚合氯化鋁（ ＰＡＣ）的用量在１﹒０-１﹒７５ｍＬ之間，高效脫色劑的用量在１﹒０-１﹒５ｍＬ之間時(shí)，廢水脫色效果最好。
（２）藥劑的加入順序、用量以及廢水的ｐＨ值等因素是影響印染廢水絮凝脫色的主要因素，而聚合氯化鋁對(duì)印染廢水的脫色絮凝效果較好，若將脫色劑與ＰＡＣ配合使用，不僅可有效降低絮凝劑的用量，而且絮體形成速度與沉降速度大大加快，污泥量少，表現(xiàn)出良好的脫色絮凝效果。
（３） 物化方法處理印染廢水使得廢水脫色效果良好而達(dá)標(biāo)排放，但因此廠是生產(chǎn)亞麻產(chǎn)品，進(jìn)水ＣＯＤ濃度不高﹕最多只達(dá)到８００ｍｇ／Ｌ，因此使用物化方法雖然ＣＯＤ去除率不高，但仍可以使ＣＯＤ排放達(dá)到三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。若生產(chǎn)棉織產(chǎn)品， 它的進(jìn)水ＣＯＤ濃度至少要達(dá)到１０００ｍｇ／Ｌ， 此時(shí)物化處理的方法就不能使ＣＯＤ達(dá)標(biāo)排放。若想將廢水ＣＯＤ排放達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)且脫色效果要好， 建議將物化和生化相結(jié)合， 混凝技術(shù)作為生化的預(yù)處理， 可以去除一部分ＣＯＤ、降低色度， 同時(shí)也可以降低生化處理階段污染物的負(fù)荷。
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