【集萃網(wǎng)觀察】目前, 世界染料年產(chǎn)量約為 800×10 3-900×10 3t, 我國年產(chǎn)量已經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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(zhì)多, 色度高、毒性大和水質(zhì)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(nèi)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(nèi)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(chǎn)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(chǎn)。
1﹒3 廢水處理工藝及說明 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(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(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(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(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, 說明此時的加藥量已經(jīng)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(zhì)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樱謩e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(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(jīng)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
。担埃埃恚趟畼, 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(nèi)時,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﹕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(jié)果的原因可能是因為鹼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。炒危担埃埃恚痰奈鬯M行試驗,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(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(chǎn)亞麻產(chǎn)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(chǎn)棉織產(chǎn)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(jié)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(nèi)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
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