高效脫色絮凝劑在印染廢水處理中的應(yīng)用

博源金凱過濾設(shè)備（北京）有限公司對(duì)印染廢水的綜合治理是國(guó)內(nèi)外急需解決的一大難題，開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的印染廢水處理技術(shù)日益成為當(dāng)今環(huán)保行業(yè)關(guān)注的重要課題〔1〕。高效環(huán)保污水脫色劑是近年來印染廢水處理研究中的熱點(diǎn)之一，它能與水中有色物質(zhì)反應(yīng)并形成懸浮顆粒，而后在高效絮凝劑的作用下進(jìn)一步凝聚并形成巨大顆粒沉淀下來，最終達(dá)到脫色的目的，甚至可將染色廢水中的染料分子全部析出并沉淀下來，使染色廢水變成無色透明〔2〕。

山西某印染針織廠是集染、紡、織于一體的出口型生產(chǎn)企業(yè)，公司散纖維年產(chǎn)量600 t，粗紡、半精紡產(chǎn)品綜合年產(chǎn)量為600 t，毛衫年生產(chǎn)量100 萬件，每天產(chǎn)生的印染廢水達(dá)150 t。廢水主要來源于退漿、精煉、漂洗、高溫染色、漂白、絲光、整理等工序的有機(jī)廢水。該廠現(xiàn)有1 套設(shè)計(jì)處理量為150 t/d的印染廢水處理系統(tǒng)，然COD 去除率較低、出水色度偏高，其指標(biāo)超出《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4287—1992）Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。該廠委托中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，以便能使廢水達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)分析，其處理系統(tǒng)的混凝加藥部分存在缺陷，為此筆者采用了新的高效脫色絮凝劑進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)其加藥方案進(jìn)行了調(diào)整，改進(jìn)后污水處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)能夠達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4287—1992）Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

1 廢水水質(zhì)

該印染廠廢水原水水質(zhì)及出水排放標(biāo)準(zhǔn)2 工藝流程

廢水先自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)廢水的水量、水質(zhì)，再提升到混凝反應(yīng)罐，調(diào)節(jié)pH、投加混凝劑進(jìn)行絮凝沉淀后，廢水進(jìn)入引氣氣浮設(shè)備，經(jīng)引氣氣浮設(shè)備去除沉淀后，廢水進(jìn)入兼氧反應(yīng)池，采用接觸活性污泥法進(jìn)行生化處理，最終實(shí)現(xiàn)排放標(biāo)準(zhǔn)。生化處理所產(chǎn)生的污泥與引氣氣浮設(shè)備中的沉淀一起經(jīng)回流處理后，剩余污泥經(jīng)沉淀池沉淀后排至污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)處置。

3 系統(tǒng)處理存在的問題和改進(jìn)

3.1 處理過程存在的問題

原工藝采取先將廢水pH 調(diào)節(jié)到6~9 后再投加硫酸亞鐵和聚丙烯酰胺進(jìn)行混凝的方式，其中硫酸亞鐵投加質(zhì)量濃度約為2 000 mg/L，聚丙烯酰胺約為3 mg/L。由于硫酸亞鐵本身的還原性和顏色，在用藥量大的情況下，容易發(fā)生返色現(xiàn)象，且其在堿性條件下與PAM 的復(fù)配使用效果不佳，從而出現(xiàn)產(chǎn)水色度偏高、COD 去除率低等問題，排污指標(biāo)超過《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的Ⅱ級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 系統(tǒng)加藥處理改進(jìn)措施

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工藝流程在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了共4 組小試試驗(yàn)，選用了3 種藥劑，試驗(yàn)過程為：25 ℃下，取印染廢水1 L置于燒杯中，調(diào)節(jié)pH 至中性，在不斷攪拌下首先加入100～150 mg/L 印染水專用高效脫色劑A，攪拌均勻后再加入150～200 mg/L 助凝劑B，最后加入0.5～1 mg/L 相對(duì)分子質(zhì)量為1 200 萬、離子度為50%的陽(yáng)離子高分子絮凝劑聚丙烯酰胺，攪拌均勻后，靜置15 min，沉降分層后取上層澄清液進(jìn)行分析。其試驗(yàn)結(jié)果見表2。由于原水氨氮極低，以及后續(xù)工序中存在浸沒式超濾設(shè)備，故除COD、色度外，本次實(shí)驗(yàn)不考慮其他污染指標(biāo)。

注：原加藥方案為硫酸亞鐵2 000 mg/L，聚丙烯酰胺3 mg/L，處理后出水色度180 mg/L，COD 355 mg/L。

由表2可以看出，采用新的高效脫色絮凝劑進(jìn)行試驗(yàn)的4 組方案，處理后的出水水質(zhì)均優(yōu)于原方案，在本身用量較少的基礎(chǔ)上亦大幅降低聚丙烯酰胺用量，比較合理經(jīng)濟(jì)。全部試驗(yàn)中以方案4 的處理效果最好。高效脫色絮凝劑是中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院開發(fā)的新型印染廢水專用脫色劑，由A 劑和B 劑組成，主要成分分別是季銨型陽(yáng)離子高分子化合物和聚合鋁鐵，其兼具凝聚、絮凝、吸附架橋和吸附脫色等多種功能，可以同時(shí)對(duì)廢水中的陰、陽(yáng)離子起到凈化作用。

由表4 可以看出，改進(jìn)后出水COD、色度有了明顯提高，成本分析表明，原方案加藥成本為1.54 元/t，改進(jìn)后加藥成本為1.25 元/t，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5 結(jié)論

（1）以季銨型陽(yáng)離子高分子化合物為主要成分的高效脫色劑絮凝劑具有獨(dú)特的脫色能力，應(yīng)用于高色度印染廢水處理時(shí)脫色效果顯著，色度去除率可達(dá)90%。其使用時(shí)以pH 中性為適宜條件。

（2）本實(shí)驗(yàn)高效脫色劑絮凝劑A 劑的有效質(zhì)量濃度為100~120 mg/L，B 劑的最佳質(zhì)量濃度為150mg/L，陽(yáng)離子PAM 的最佳質(zhì)量濃度為0.5 mg/L。

（3）采用高效脫色絮凝劑處理后，污水處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)達(dá)到了《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4287—1992）Ⅰ級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

（4）改進(jìn)的加藥方案運(yùn)行成本低，且系統(tǒng)出水質(zhì)量好，具有切實(shí)可行性。