淺談混凝法處理印染廢水脫色處理與思考

熊 軒

（江西省樟樹市環(huán)境監(jiān)測站 江西樟樹 331200）

盡管地球表面的3/4被水覆蓋，但真正能被人們利用的淡水資源卻少之又少。隨著工業(yè)的發(fā)展，我國的水資源的狀態(tài)更加不容樂觀，大量廢水直接排放到環(huán)境中會(huì)造成水資源及其他資源的污染，而印染行業(yè)所排放的廢水占我國每年排放的工業(yè)廢水比例較大。印染行業(yè)所排放的廢水中不僅含有纖維原料的夾帶物，還包括加工過程中添加的油劑和助劑等。由于這些污染物多為有機(jī)物，因此印染污水具有抗氧化、抗生物降解等特性，只有克服這些問題，妥善處理這些污染物，才能不對自然環(huán)境和人體健康產(chǎn)生較大影響。

1 印染廢水概述

據(jù)報(bào)道，我國每年污水的排放量約為685×108t，其中工業(yè)污水占33.4%，而印染行業(yè)所排放的廢水則占工業(yè)廢水排放量的11%。印染廢水中有很多有機(jī)、無機(jī)污染物，其中的有毒有害的污染物，對動(dòng)植物和人類的影響很大。所以，印染廢水必須經(jīng)過處理、達(dá)標(biāo)后才能排入江湖。

印染廢水具有廢水量大，廢水色度高、組成成分復(fù)雜，可生化性差和間歇排放等特點(diǎn)。我國現(xiàn)在處理印染廢水主要是用生化法，輔以化學(xué)法。由于印染工業(yè)中要用到大量的染色藥劑，傳統(tǒng)方式的生化法對色度的去除效果并不理想，因此去除色度成了印染廢水處理中需要重點(diǎn)思考的要點(diǎn)。另一方面PVA等造成的印染廢水中COD量占廢水總COD的大部分，但由于其難以被微生物降解，因此去除效率也往往只有20%～30%。

2 混凝法絮凝機(jī)理及特性

2.1 混凝法絮凝機(jī)理

混凝法絮凝機(jī)理是指利用物理或化學(xué)過程，通過向廢水中加入某些特定的物質(zhì)，使水中細(xì)微物質(zhì)絮凝成較大的顆粒并產(chǎn)生沉淀，再利用過濾等方式使污染物得到脫除?；炷ㄏ啾扔谄渌幚矸椒?，處理成本低、處理方法簡單、處理效果好，因此在印染行業(yè)被廣泛使用。混凝按機(jī)理可分為壓縮雙電層、吸附架橋、吸附電中和和網(wǎng)羅卷帶機(jī)理。

在廢水中添加的化學(xué)藥劑稱作絮凝劑。不同的混凝劑對廢水可以產(chǎn)生不同的作用過程和作用效果，通常包括脫穩(wěn)、凝聚或絮凝。脫穩(wěn)是指廢水中污染物膠體的電位下降或消失，從而失去穩(wěn)定性，而凝聚是指經(jīng)過脫穩(wěn)的膠粒聚集成大顆粒的過程，絮凝則是指沒有脫穩(wěn)的膠粒聚集成大顆粒。

2.2 混凝劑及混凝劑特性

印染廢水處理中，混凝劑主要可以分為無機(jī)和有機(jī)混凝劑兩類，此外還有一部分助凝劑。其中無機(jī)混凝劑價(jià)格較低，效果顯著，因此得到較廣的應(yīng)用，而有機(jī)混凝劑價(jià)格較貴，投藥量大，故目前尚未得到廣泛應(yīng)用。

無機(jī)混凝劑利用物質(zhì)間的化學(xué)鍵力、范德華力或機(jī)械力相互作用，使溶劑沉淀。但由于印染廢水中的膠體粒子主要帶負(fù)電，為了讓其中和從而達(dá)到沉淀效果，絮凝劑大多數(shù)為帶正電的膠體粒子。在二者中和后，離子間的相互作用力消失，導(dǎo)致互相凝聚成大塊顆粒沉淀。常用的無機(jī)藥劑有鋁鹽、亞鐵鹽、鐵鹽、鎂鹽及其他鹽類，它們的脫色機(jī)理不盡相同。

有機(jī)高分子絮凝劑的脫色機(jī)理主要是，絮凝劑通過脫穩(wěn)、吸附架橋作用，與水中的膠體進(jìn)行電中和，導(dǎo)致廢水中的污染物絮凝成大塊沉淀物，過濾后即可達(dá)到脫色的作用。高分子絮凝劑可分為陰離子型(基團(tuán)－COOH、－SO3H、－OSO3H等)、陽離子型(基團(tuán)－NH3OH、－NH2OH、－CONH3OH等)、兩性型(同時(shí)含有兩種基團(tuán))、非離子型(不能電離的非電解質(zhì))。

2.3 混凝法處理印染廢水的探討

本文通過分析不同的混凝劑對活性染料、分散染料、直接染料等染料配水的脫色原理，研究不同的混凝劑對某些印染廢水的脫色效果，并優(yōu)化不同混凝劑的處理?xiàng)l件和最佳技術(shù)參數(shù)，初步確定混凝劑的適用范圍。

在對分散染料模擬廢水進(jìn)行混凝脫色的研究后，通過實(shí)驗(yàn)判斷得出最佳混凝劑種類，然后分析混凝劑投加量或pH對色度去除率及COD去除率的影響，最終得出的結(jié)論為對于分散染料廢水，與其它常用的混凝劑相比，PAC+PAM的處理效果最好，產(chǎn)生的絮體大，沉降速度快，沉降性能好，色度及COD去除率高，pH值的適用范圍廣，為4.0～9.0。

對于直接染料而言，相比于其它常用的混凝劑，F(xiàn)enton試劑的處理效果最好，投藥量少，色度及COD去除率高，分別達(dá)到90%，60%以上，且產(chǎn)生的絮團(tuán)少，有利于后續(xù)的生物處理。

同樣的以活性染料為模擬廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)Fenton試劑與其它常用的混凝劑相比，在相同投藥量時(shí)，處理效果最好，色度及COD去除率高，分別達(dá)到90%，50%以上，且產(chǎn)生的絮團(tuán)少，有利于后續(xù)處理。

3 結(jié)語

綜合考慮上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得到以下結(jié)論，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膒H值是絮凝成功的關(guān)鍵，色度和COD的去除效果與混凝劑的投加量、攪拌時(shí)間和沉降時(shí)間皆有關(guān)系。由于混凝處理的效果與染料分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)有很大關(guān)系，因此混凝法對疏水性染料的去除效果較好。另外PAC+PAM的價(jià)格比較昂貴，因此，對于某些其中分散染料數(shù)量不是很大的廢水，可用其他混凝劑來代替，以降低處理的總成本。

相比而言，F(xiàn)enton試劑對于分散、直接、活性染料的處理效果都很不錯(cuò)，同時(shí)，價(jià)格低廉，因此在實(shí)際運(yùn)用上的價(jià)值明顯要高于其他混凝劑。

[1]朱虹,孫杰,李劍超.印染廢水處理技術(shù).北京：中國紡織出版社,2004,9：15-16.