【集萃網(wǎng)觀察】我國印染企業(yè)每天排放廢水約為400×104m3，這些廢水成分復(fù)雜、色度大、濃度高且生物難降物質(zhì)多。特別是近年來，合成纖維的品種和數(shù)量的增加以及化學漿料(PVA)代替淀粉在印染工業(yè)中的應(yīng)用，使得印染廢水更加難處理。因此，印染廢水的綜合治理，已成為當今國內(nèi)外急需解決的一大難題。

    高分子絮凝劑以其良好的凝聚效果、脫色能力和操作簡單、投資省等優(yōu)點，在水處理過程中起著重要的作用，是水處理中應(yīng)用最廣、處理成本最低的有效方法之一。近年來隨著高效、新型絮凝劑的開發(fā)和應(yīng)用，高分子絮凝劑正廣泛地應(yīng)用于處理印染廢水過程中。

    1無機高分子絮凝劑在印染廢水處理中的應(yīng)用

    1.1聚鋁絮凝劑

    堿式氯化鋁(PAC)是水處理中最常用的絮凝劑之一，在處理印染廢水中應(yīng)用最為廣泛。上海第一絲綢印染廠生化調(diào)節(jié)池中的印染廢水，是以活性染料為主，直接染料為輔，屬于高色度、高濃度廢水，蘇玉萍等[1]采用混凝法對此廢水進行處理，當PAC投加量為700～900mg/L，pH值控制在5.4～6.6時，脫色率可達93％，且PAC較其它絮凝劑所產(chǎn)生的礬花大、沉降速度快，另外，研究還發(fā)現(xiàn)對于以活性染料為主的印染廢水，PAC的投加量要比處理疏水性染料時的投加料要多。盧俊瑞[2]采用絮凝法處理溴氨酸活性染料生產(chǎn)廢水，當PAC的投加量2g/L時，脫色率和COD去除率均在90％以上。此外，季民等[3]對染色廢水混凝脫色機理的研究進一步表明，聚鋁混凝脫色的pH值范圍廣，對于大部分染料廢水，都可獲得較理想的脫色效果，但對單偶氮、低分子量含水溶性基團較多的親水性染料，則不能采用聚鋁絮凝劑脫色。

    1.2聚鐵類絮凝劑

    鐵鹽絮凝劑脫色性能好，因此，鐵鹽絮凝劑常用于印染廢水的脫色。秦美潔等[4]以硫酸亞鐵，硫酸，鋁鹽為基本原料，在硫酸介質(zhì)中以MnO2為催化劑，經(jīng)空氣氧化而得到的一種高聚合度無機高分子聚合硫酸鐵絮凝劑，對印染廢水進行處理，廢水的脫色率達98％以上，COD去除率達75％以上，基本達到國家規(guī)定的排放標準。杜仰民[5]以無機鐵鹽，對不同類型印染廢水進行絮凝脫色，印染廢水絮凝加助凝后，脫色率平均達94％，COD的去處率平均達74.3％，處理后的印染廢水無色，透明，達到排放標準。陳福根等[6]采用聚合硫酸鐵(PFS)加助凝劑Mz處理紡織印染廢水，經(jīng)數(shù)年生產(chǎn)實踐運行表明，處理后的水質(zhì)COD，色度等主要指標達到國家排放標準。

    1.3復(fù)合型絮凝劑

    近年來，不少學者利用礦渣廢料研制復(fù)合絮凝劑，并用于處理印染廢水。吳敦虎等[7]采用自制的硼泥復(fù)合混凝劑，對印染廢水進行脫色實驗，當投加量為0.3g/L時，其COD去除率達67％以上，脫色率和SS去除率均達98％以上，此法具有投藥量少、工藝簡單、效率高等優(yōu)點。

    吳奇藩等[8]利用銅礦渣制取固體混凝劑FAS，處理親水染料廢水，其脫色率達95％以上，實現(xiàn)了綜合利用目的。嵇雅穎[9]自制一種含鎂復(fù)合型脫色劑，對高色度印染廢水進行處理，脫色率可達99％，COD去除率近70％，BOD去除率為90％以上。劉三學[10]利用硫酸礦灰研制出含鋁、硅、鎂等多種元素FH鐵系復(fù)合型混凝劑，并用于處理印染廢水，脫色率＞90％，COD去除率為60％～70％，效果較PAC好。江懋鈞[11]研制出XB—IV復(fù)合絮凝劑，該絮凝劑兼有化合反應(yīng)、電中和、吸附架橋作用，對各類印染廢水均有較好的絮凝作用。

    1.4聚硅酸鹽類絮凝劑

    聚硅酸絮凝劑是一種應(yīng)用較早的絮凝劑，由于其穩(wěn)定性差，故應(yīng)用較少，在此基礎(chǔ)上，人們研制聚硅酸鹽絮凝劑，并用于廢水處理，取得了較好效果。高寶玉等[12]研制了一種含金屬離子的聚硅酸脫色絮凝劑(PSMA)，對染料廢水具有良好的絮凝脫色效果，對活性染料廢水，當PSMA投加量為90mg/L時，脫色率達95％以上，對于分散和酸性染料廢水，當PSMA投加量為45mg/L時，脫色率即可達到95％以上。李碩文等[13]也研制了聚硅酸鋁絮凝劑，并應(yīng)用于染色廢水處理，取得了較好的效果。

    2有機合成高分子絮凝劑在印染廢水處理中的應(yīng)用

    2.1聚胺類絮凝劑

    陽離子型聚胺類絮凝劑是有機絮凝劑中價格較低的一種，在水處理中，有很大應(yīng)用價值。周道生等[14]在處理靛蘭染色廢水中采用聚丙烯酰胺(PAM)和NaOH，每次按處理水量進行配制，取得了較好的效果。董銀卯等[15]以環(huán)氧氯丙烷、氨水、二甲胺為主反應(yīng)物，引入可改變官能團和電荷密度的添加劑，研制了聚胺類HA系列絮凝劑，對染織廢水進行處理，色度去除率達96％以上，濁度去除率為92％，COD去除率為64％，若與無機絮凝劑復(fù)配使用，效果更佳。徐理阮等[16]也通過環(huán)氧化合物胺化的方法制得陽離子型絮凝劑，處理印染廢水，降低了廢水中的COD和色度，效果特別顯著。華南理工大學閆勝文等[17]采用先加入聚丙烯酰胺和無機絮凝劑G409進行處理印染廢水，然后再采用電解法處理，據(jù)報道，最后出水可達國家排放標準。

    2.2聚腈類絮凝劑

    王艷等[18]以聚丙烯腈為高分子鏈，用雙腈雙胺與聚丙烯腈大分子上的腈基改性，制得含有多種活性基團的聚合物PAN-DCD，研究了PAN-DCD對活性染料、分散染料及酸性染料廢水的脫色效果，并初步探討了其脫色機理，對各種染色廢水脫色率均在80％以上。高華星等[19]用合成的多種活性基團的聚兩性電解質(zhì)PAN-DCD和PAN-DCD-HY以及陽離子聚電解質(zhì)FA-2#對印染廠廢水進行脫色和去除COD效果評價，實驗結(jié)果證明，這幾種高分子絮凝劑對印染廢水都具有優(yōu)良的脫除性能，比常用的無機絮凝劑效果要好。

    2.3季胺鹽類絮凝劑

    王萍等［20］采用陽離子型高分子絮凝劑PDADMA(聚二甲基二烯丙基氯化銨)處理印染廢水，研究結(jié)果表明，PDADMA用于處理印染廢水具有投藥量少、污泥量少、效率高等優(yōu)點，處理效果明顯優(yōu)于無機絮凝劑。

    張雪馨等[21]針對活性染料含有磺酸基的特點，對雙腈胺—甲醛縮合物進行改性，制得陽離子絮凝劑MG，處理親水性染料廢水，脫色率大于85％。董銀卯等[22]也以雙氰胺與甲醛的反應(yīng)為主反應(yīng)，通過引入添加劑，研制出一種新型陽離子絮凝劑，對染織廢水、染料廢水的處理以及在污泥脫水過程中的應(yīng)用，表現(xiàn)出優(yōu)良的絮凝性能。

    3天然高分子絮凝劑在印染廢水處理中的應(yīng)用

    3.1淀粉衍生物絮凝劑

    近年來淀粉類絮凝劑在印染廢水中應(yīng)用也非常廣泛。李旭祥等[23]用過硫酸銨為引發(fā)劑，使菱角粉與丙烯腈接枝共聚，制得的改性淀粉配以助凝劑堿式氯化鋁處理印染廢水，濁度去除率可以達到70％以上。趙彥生等[24]在淀粉與丙烯酰胺共聚兩步法合成陽離子淀粉絮凝劑的基礎(chǔ)上，進行了淀粉—丙烯酰胺接枝共聚物一步法改性陽離子絮凝劑CSGM的合成及性能研究，用這種絮凝劑處理毛紡廠印染廢水取得了較好結(jié)果。陳玉成等[25]利用生產(chǎn)魔芋精粉后的下腳料，以尿素作催化劑，通過磷酸鹽酯化制成絮凝劑1號，對含硫化染料印染廢水進行處理，當投藥量120mg/L時，COD去除率68.8％，色度去除率達92％。楊通在等[26]以淀粉為原，合成了陽離子型改性高分子絮凝劑，并用它對印染等輕工廢水進行處理，研究結(jié)果表明，懸浮物、COD、色度去除率較高且產(chǎn)污泥量少，處理后的廢水水質(zhì)得到較大改善。

    3.2木質(zhì)素衍生物絮凝劑

    自70年代以來，國外已研究了以木質(zhì)素為原料合成季胺型陽離子表面活性劑，用其處理染料廢水獲得了良好的絮凝效果。我國朱建華等[27]利用造紙蒸煮廢液中木質(zhì)素合成了陽離子表面活性劑，處理印染廢水，結(jié)果表明，木質(zhì)素陽離子表面活性劑具有良好的絮凝性能，脫色率超過90％。張芝蘭等[28]以草漿黑液中提取木質(zhì)素，作為絮凝劑，并與氯化鋁、聚丙烯酰胺的效果進行了比較，證實了木質(zhì)素處理印染廢水的優(yōu)越性。雷中方等[29]研究了從厭氧處理前后的堿法草漿黑液中提取木質(zhì)素作為絮凝劑，處理印染廢水，取得了較好的效果，在此基礎(chǔ)上雷中方等[30]又研究了木質(zhì)素絮凝作用機理，證明了木質(zhì)素絮凝劑是一種對高濁度、酸性廢液有特效的水處理劑。

    3.3其它天然高分子絮凝劑

    宮世國等[31]以天然資源為主要原料，經(jīng)物理、化學加工后制成兩性新型復(fù)合混凝脫色劑ASD-Ⅱ?qū)τ∪緩S的還原、硫化、納夫妥以及陽離子和活性染料的染色廢水進行絮凝脫色實驗，脫色率平均大于80％，最高達98％以上，COD去除率平均大于60％，最高達80％以上。張秋華等[32]采用研制的羧甲基殼聚糖絮凝劑處理毛巾廠的印染廢水，實驗結(jié)果顯示，羧甲基殼聚糖絮凝劑在廢水的脫色和COD的去除效果方面，都優(yōu)于常用的其它高分子絮凝劑。

    4結(jié)語

    綜上所述，高分子絮凝劑在處理印染廢水過程中，起著不可替代的作用。無機高分子絮凝劑可以較好地除去廢水中大部分懸浮態(tài)染料、分散染料、氧化后的還原染料、硫化染料、偶合后的冰染料及水溶性染料中的分子量較大的直接染料，而水溶性染料中分子量小、不容易形成膠體的如酸性染料、活性染料、金屬絡(luò)合染料的廢水及部分直接染料、陽離子染料廢水則難以用無機絮凝劑處理[33]。

    無機高分子絮凝劑，在形態(tài)、聚合度及相應(yīng)的絮凝效果方面要比有機高分子絮凝劑差[34]。另外，一些無機藥劑腐蝕性強，對設(shè)備材質(zhì)要求高。有機高分子絮凝劑與無機高分子絮凝劑相比，具有用量少、絮凝速度快、受ｐＨ及溫度影響小、污泥量少且易處理等優(yōu)點，對節(jié)約用水、強化水質(zhì)處理和提高水的回用率起到很大的作用，特別是有機高分子絮凝劑對于水溶性染料等廢水具有很好的脫色性能，但是，有機合成高分子絮凝劑單獨使用處理印染廢水，不僅效果差，而且易產(chǎn)生有毒物質(zhì)，對進一步生化處理印染廢水造成困難。因此，開發(fā)高效、新型高分子絮凝劑是絮凝法處理印染廢水的關(guān)鍵。近年來，由于天然高分子具有無毒、原料廣、價廉和可生物降解等優(yōu)點，被國內(nèi)外科研工作者廣泛用來研制絮凝劑，這種絮凝劑適合處理水質(zhì)復(fù)雜的廢水，尤其是復(fù)雜、多變的印染廢水，既可單獨處理，也可與其它處理方法聯(lián)合使用，減少印染廢水對環(huán)境的污染。總之，隨著絮凝技術(shù)的不斷完善，高分子絮凝劑在印染廢水處理中將發(fā)揮更大的作用。

    來源: 印染在線