【集萃網觀察】目前， 世界染料年產量約為 ８００×１０ ３-９００×１０ ３ｔ， 我國年產量已經達到１５×１０３ｔ ， 位居世界前列。這其中大約有１０％-１５％的染料會直接隨廢水排入環(huán)境中， 產生大量的印染廢水， 在我國這種污染現(xiàn)象十分嚴重[１]。印染廢水是指棉、毛、化纖等紡織產品在預處理、染色、印花和整理過程中所排放的廢水。印染廢水成分復雜， 主要是以芳烴和雜環(huán)化合物為母體， 并帶有顯色基團（如－ Ｎ＝Ｎ－ 、－ Ｎ＝Ｏ）及極性基團（如－ＳＯ３Ｎａ、－ＯＨ、－ ＮＨ２）。 這些有機物分子具有濃度高， 難降解物質多， 色度高、毒性大和水質變化大等特點， 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程中的重要問題， 研究最佳的脫色方法也成為印染廢水處理的重要課題。國內處理染料廢水普遍以生物法為主， 同時輔以化學法， 但脫色及ＣＯＤ去除效果差， 出水難以穩(wěn)定達到國家規(guī)定的排放標準。所以我們目前是采用物化法脫色， 有關印染廢水的物化法脫色研究， 國內外已嘗試過多種方法， 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， 通過試驗尋求出染料廢水處理的最佳條件。為此， 進一步研究了脫色劑的加入量、ＰＡＣ的投加量、ｐＨ值等因素對脫色效果的影響。
１ 試驗
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的無色透明液體、陽離子型）﹔硫酸溶液﹔氫氧化鈉溶液儀器﹕ ７２２型光柵分光光度計﹔ｐＨＳ－ ２酸度計等常規(guī)儀器。
１﹒２ 廢水的來源 廢水取自浙江省桐鄉(xiāng)市某印染廠排污口， 該廠主要進行亞麻布匹的印染生產。
１﹒３ 廢水處理工藝及說明 將混合均勻的廢水調ｐＨ值 至７﹒５-８﹒５，加入適量的脫色劑攪拌數分鐘后再加入絮凝劑聚合氯化鋁（ＰＡＣ） 和助凝劑聚丙烯 胺（ＰＡＭ） ， 進入氣浮設備進行固液分離， 上清液達標排放。如圖１。
１﹒４ 分析方法及計算
（１）分別將５００ｍＬ印染廢水置于燒杯中，調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，用稀釋倍數法測定其色度，并于最大波長處測定處理后溶液的吸光度值，然后計算脫色率Ｒ（％）﹔另一份測定化學需氧量（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） 化學需氧量（ＣＯＤ）采用重鉻酸鉀法測定[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 結果與討論
２﹒１ 藥劑加入順序對脫色效果的影響
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， 在第三份中同時加入ＰＡＣ和脫色劑， 考察這三份廢水脫色情況， 結果如表１所示。
由表１可知， 藥劑的加入順序對脫色效果有著重要的影響。在同一條件下， 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 脫色劑用量對脫色效果的影響
取１０份５００ｍＬ水樣，分別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之一。當加藥量從０﹒２５ｍＬ增加到１﹒５ｍＬ的時候， 此時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， 這是因為高效脫色劑作為有機聚合電解質在水體中電性中和。但再增加脫色劑的用量， 脫色率出現(xiàn)了顯著下降的趨勢， 說明此時的加藥量已經過量了， 這是由于染料膠體微粒過多的吸附廢水中帶負電的膠體， 反而使粒子帶正電荷而再次使水中膠體物質趨穩(wěn)， 阻礙絮凝過程的進行， 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用量對脫色率的影響 �。保胺荩担埃埃恚趟畼�，分別加入一定量的高效脫色劑，邊攪拌邊依次在每個燒杯中加入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以促進懸浮物沉降，然后將配制的溶液靜置一段時間后，取上層清液測吸光度，計算脫色率。實驗結果如圖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。當加藥量在０﹒２５～１﹒７５ｍＬ之間增加的時候， 印染廢水脫色率隨著ＰＡＣ用量的增加而提高顯著。當ＰＡＣ加量在從１﹒７５ｍＬ增大到２﹒５ｍＬ的時候， 脫色率變化幅度不大， 趨于穩(wěn)定狀態(tài)，說明當加藥量為１﹒７５ｍＬ時已經足夠了，再繼續(xù)增加聚合氯化鋁的藥量只會提高處理成本造成浪費，而對脫色效果的提高不是很明顯。
２﹒４ 廢水的ｐＨ值對脫色率的影響
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節(jié)廢水的ｐＨ為４～１０， 則 ｐＨ值對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重要因素。當ｐＨ＜７時廢水形成的絮體較小，不利于沉降，廢水中膠體去除率低。這是因為在酸性廢水中，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)能力就會變差[５]。當ｐＨ在７﹒５～８﹒５范圍內時，脫色絮凝效果明顯高于酸性范圍，產生這種現(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﹕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、多羥基的水合陽離子化合物，它們不僅可以中和膠體表面所帶的負電荷，還可以起吸附架橋作用[６]。當廢水的ｐＨ再升高的時候（即ｐＨ≧９時），脫色效果降低，造成這種結果的原因可能是因為鹼度太高了使得鋁鹽更多的轉化為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物帶有負電或不帶電，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 廢水處理實驗 在不同時間段分別取３次５００ｍＬ的污水進行試驗，而所取污水水質的色度在６０-２００倍之間，ＣＯＤ的濃度在２００-８００ｍｇ／Ｌ之間變化， 將ｐＨ值調節(jié)在７﹒５-８﹒５之間，然后再進行一系列藥劑的增加，使得印染廢水脫色率達到９２％以上，ＣＯＤ的去除率也達到６０％左右，結果如表２所示。
３ 結論
（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，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標排放，但因此廠是生產亞麻產品，進水ＣＯＤ濃度不高﹕最多只達到８００ｍｇ／Ｌ，因此使用物化方法雖然ＣＯＤ去除率不高，但仍可以使ＣＯＤ排放達到三級排放標準。若生產棉織產品， 它的進水ＣＯＤ濃度至少要達到１０００ｍｇ／Ｌ， 此時物化處理的方法就不能使ＣＯＤ達標排放。若想將廢水ＣＯＤ排放達到國家一級標準且脫色效果要好， 建議將物化和生化相結合， 混凝技術作為生化的預處理， 可以去除一部分ＣＯＤ、降低色度， 同時也可以降低生化處理階段污染物的負荷。
參考文獻
１文湘華， 王東海， 錢易﹒ 內循環(huán)ＳＢＲ處理含染料廢水的研究[Ｊ]﹒ 環(huán)境科學學報， ２０００， ２０﹕ ５４－ ５７﹒
２董麗麗﹒ 新生態(tài)ＭｎＯ２吸附法處理陽離子染料廢水的研究[Ｊ]﹒ 工業(yè)用水與廢水處理， ２００２， ３３（２）﹕２８－ ３０﹒
３Ａｓｈｌａｎ Ｉ， Ａｋｍｅｈｍｅｔ Ｂ Ｉ﹒ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｍｅｒｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｄｙｅｓｔｕｆｆｓ ｂｙ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｏｕｓ ａｎｄ ｈｏｍｏｇｅｎｏｕｓ ａｄｖａｎｃｅｄ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ﹕ ａ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｓｔｕｄｙ[Ｊ]﹒Ｄｙｅｓａｎｄ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ， １９９９， ４３﹕９５－１０８﹒
４環(huán)境污染分析方法科研協(xié)作組﹒環(huán)境污染分析方法[Ｍ﹒ 北京﹕ 解放出版社， １９８７﹒
５余剛，楊志華，祝萬鵬，等﹒ 染料廢水物理化學脫色技術現(xiàn)狀與進展[Ｊ]﹒ 環(huán)境科學， １９９４， １５（４）﹕ ７４－ ７９﹒
６馮利，楊鴻霄﹒ 鋁鹽最佳凝聚形態(tài)及最佳ｐＨ范圍研究[Ｊ]﹒環(huán)境化學， １９９８， １７（２）﹕１６３－ １６６﹒
７張敬東，徐金蘭，潘玲﹒ 生活污水混凝處理實驗研究[Ｊ]﹒ 環(huán)境科學與技術， ２００４， ２７（１）﹕３１﹒
來源: 印染在線
手機版印花網
微信號：yinhuashijie
