APAM、CPAM、PAC處理印染廢水及廢水回用于滌氨混紡織物染色的研究

鐘建生，陳 鎮(zhèn)，唐孝明

(1.三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院 輕紡工業(yè)系，三明 365000；2.三明市紡織染整研究所，三明 365000；3.湖南工程學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,湘潭 411104)

參 考 文 獻(xiàn)

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APAM、CPAM、PAC處理印染廢水及廢水回用于滌氨混紡織物染色的研究

鐘建生1,2，陳 鎮(zhèn)3，唐孝明2

(1.三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院 輕紡工業(yè)系，三明 365000；2.三明市紡織染整研究所，三明 365000；3.湖南工程學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,湘潭 411104)

采用APAM 、CPAM、PAC及其組合處理印染廢水，比較了其對(duì)廢水絮凝效果、脫色效果、COD去除效果、沉淀分離效果的影響，處理后的廢水回用于滌氨混紡織物染色，對(duì)染色后織物的L*、a*、b*、c*和K/S值進(jìn)行測(cè)試分析.結(jié)果表明，采用APAM+PAC+CPAM組合及順序加料用于印染廢水處理的效果最佳，處理后廢水可用于滌氨織物染色.

PAM；PAC；絮凝；印染廢水；回用

0 前 言

印染廢水成分復(fù)雜、色度深、有機(jī)物含量高、廢水排放量大，是公認(rèn)的危害大、難處理的工業(yè)廢水之一[1，2]，目前我國(guó)印染廢水的處理方法有氧化脫色法、生化降解法和絮凝沉降法等[3，4].絮凝沉降法采用的絮凝劑主要分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類，PAC(聚合氯化鋁，又稱堿式氯化鋁)是無(wú)機(jī)絮凝劑最常用的一種，PAM【聚丙烯酰胺，又分為APAM(陰離子聚丙烯酰胺)和CPAM(陽(yáng)離子聚丙烯酰胺)】是有機(jī)絮凝劑最常用的一種，二者各自代表了無(wú)機(jī)和有機(jī)絮凝劑的特點(diǎn)，依據(jù)協(xié)同增效的原理，可將聚鋁與聚丙烯酰胺混凝劑混合，利用聚丙烯酰胺強(qiáng)大的網(wǎng)捕、架橋功能，達(dá)到增強(qiáng)絮凝的效果[5，6].

本研究擬采用APAM、CPAM、PAC單獨(dú)及混合使用，絮凝沉降處理印染廢水，再將處理后的廢水用于滌氨織物染色，進(jìn)行廢水循環(huán)利用，達(dá)到國(guó)家倡導(dǎo)的節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)的目的.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 藥品與儀器

1.1.1 藥品與材料

絮凝劑：CPAM、APAM、PAC(AR，新鄉(xiāng)華豐凈水材料有限公司)，染料：ACE分散紅(AR，寧波華杰染料有限公司)，印染廢水(永安市某印染廠，經(jīng)過濾預(yù)處理)，織物：滌氨混紡針織物(福建協(xié)盛協(xié)豐實(shí)業(yè)有限公司).

1.1.2 主要儀器

精密增力電動(dòng)攪拌器(金壇市江南儀器廠)，V-1100D型可見分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)儀器有限公司)，H1X-24紅外線小樣機(jī)(江蘇靖江市華夏科技有限公司)，X-rite8400電腦測(cè)配色儀(美國(guó)愛色麗電腦測(cè)色配色公司)，電子天平等.

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.2.1 絮凝沉降處理印染廢水

將CPAM、APAM、PAC配制成0.2%水溶液，每次實(shí)驗(yàn)取印染廢水500 ml，分別滴加CPAM、APAM、PAC10 ml，電動(dòng)攪拌1 min，然后絮凝30 min，觀測(cè)沉淀沉降時(shí)間，再對(duì)廢水進(jìn)行過濾，觀測(cè)濾紙是否有濾餅殘留，留取濾液備用，測(cè)定濾液脫色率及COD去除率.絮凝劑滴加方式：①CPAM、APAM、PAC單獨(dú)滴加處理印染廢水，②CPAM、APAM、PAC兩者組合按序滴加處理印染廢水，兩者間隔1 min，③CPAM、APAM、PAC三者組合投加處理處理印染廢水，兩兩之間間隔1 min.

1.2.2 處理后廢水染色回用

分別用濾液和蒸餾水配制兩份染液，對(duì)滌氨混紡織物進(jìn)行高溫染色，染料ACE分散紅濃度為0.5 g/L，浴比為1∶50，染色溫度為130 ℃，染色時(shí)間60 min，然后水洗后處理，皂片2 g/L，95 ℃皂煮3 min，烘干.采用電腦測(cè)色配色儀測(cè)試對(duì)比染色效果.

1.3 測(cè)試方法

1.3.1 脫色率測(cè)定[7]

采用分光光度計(jì)先測(cè)定印染廢水的最大吸收波長(zhǎng)，通過測(cè)定為545 nm，然后再測(cè)定廢水經(jīng)混凝沉降處理前、后的吸光度，分別為E0、E1，則：

1.3.2COD去除率測(cè)定

采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定印染廢水處理前、后的COD值，分別為C0、C1，則：

1.3.3 染色效果測(cè)定[8]

在電腦測(cè)色配色儀上測(cè)定并讀取布樣在360～700 nm波段的色深K/S值及織物顏色特征值：明度(L*)、色相(a*、b*)、飽和度(C*)，采用10°視野，D65光源，試樣折疊4層，測(cè)試4次，取平均值.

2 結(jié)果與討論

2.1 印染廢水絮凝沉降處理

2.1.1 CPAM、APAM、PAC單獨(dú)絮凝處理印染廢水

根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.2.1中(1)設(shè)計(jì)，觀測(cè)沉淀沉降速率、過濾產(chǎn)物，測(cè)定脫色率、COD去除率，如表1和圖1所示.

表1 CPAM、APAM、PAC絮凝處理印染廢水比較

圖1 CPAM、APAM、PAC單獨(dú)絮凝處理印染廢水的脫色率和COD去除率

由表1及圖1可知，采用CPAM、APAM對(duì)印染廢水進(jìn)行絮凝處理，在30 min內(nèi)不能使廢水中雜質(zhì)發(fā)生沉降，同時(shí)，脫色率和COD去除率均很低(不到10%)，不具有印染廢水絮凝沉降處理的功能；而PAC對(duì)印染廢水處理的脫色率、COD去除率較高(約90%)，但固液分離的速率較慢，需30 min；并且過濾時(shí)，由于其顆粒太細(xì)而不能被濾紙濾留，無(wú)明顯沉淀濾餅.因此，單獨(dú)采用CPAM、APAM、PAC絮凝處理印染廢水方法不可行，更無(wú)法將廢水回用于染色工序.

2.1.2 CPAM、APAM、PAC兩兩按序組合進(jìn)行絮凝處理印染廢水

根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.2.1中(2)設(shè)計(jì)，觀測(cè)沉淀沉降速率、過濾產(chǎn)物，測(cè)定脫色率、COD去除率，如表2和圖2所示.

表2 CPAM、APAM、PAC兩兩組合按序

圖2 CPAM、APAM、PAC兩兩按序組合按序加料處理印染廢水的脫色率及COD去除率

由表2及圖2結(jié)果可知，采用CPAM+ PAC，APAM+ PAC， PAC+ APAM，APAM+ PAC組合對(duì)印染廢水進(jìn)行絮凝處理，效果比較好，脫色率在95%以上，COD去除率在86%以上，其中PAC+ APAM組合固液分離速率較快，僅需10 min，但形成的顆粒較小也不能被濾紙濾留，無(wú)明顯濾餅.因此，采用CPAM、APAM、PAC兩兩組合中的CPAM+ PAC，APAM+ PAC， PAC+ APAM，APAM+ PAC組合處理印染廢水，在廢水脫色及COD去除上有較好的效果，但還無(wú)法做到廢水回用.

2.1.3 CPAM、APAM、PAC三者按序組合進(jìn)行絮凝處理印染廢水

根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.2.1中(3)設(shè)計(jì)，觀測(cè)沉淀沉降速率、過濾產(chǎn)物，測(cè)定脫色率、COD去除率，如表3和圖3所示.

表3 CPAM、APAM、PAC三者組合按序加料

圖3 CPAM、APAM、PAC三者按序組合按序加料處理

印染廢水的脫色率及COD去除率

由表3及圖3結(jié)果可知，CPAM、APAM、PAC三者按序組合進(jìn)行絮凝處理印染廢水，其脫色率在97%以上，COD去除率在86%以上，能達(dá)到較好的處理效果，其中APAM+ PAC+ CPAM組合脫色率(100%)和COD去除率(88.63%)最高.同時(shí)，CPAM+ PAC+ APAM、APAM+ PAC+ CPAM、PAC+ CPAM+ APAM、PAC+ APAM+ CPAM這四種組合加料順序絮凝的顆粒較大，不容易破壞，過濾時(shí)形成明顯過濾產(chǎn)物，且固液分離速度很快，在1～3 min.并且，從表1、表2、表3及圖1、圖2、圖3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，PAC起主要作用，能去除廢水中的有機(jī)物、色素物質(zhì)和COD，而CPAM、APAM主要起輔助絮凝作用，通過CPAM、APAM組合使PAC絮凝顆粒物結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、體積更大，從而更不容易被破壞，更容易被濾除[9,10].

通過上述分析可知，采用APAM+ PAC+ CPAM順序進(jìn)行絮凝處理印染廢水是本實(shí)驗(yàn)的最佳組合.

2.2 處理后廢水回用于滌氨織物染色試驗(yàn)

根據(jù)1.2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，取APAM+ PAC+ CPAM處理后的廢水進(jìn)行滌氨混紡織物的染色實(shí)驗(yàn)，并與蒸餾水配染液進(jìn)行染色實(shí)驗(yàn)對(duì)比，結(jié)果見表4.

表4 蒸餾水與APAM+ PAC+ CPAM處理后

從表4可看出，蒸餾水與APAM+ PAC+ CPAM處理后回用水用于滌氨織物染色后，其L* 、a*、b* 、c* 和K/S值均很接近，尤其是染色織物的L*和K/S值誤差率均在5%以內(nèi)，符合印染用水的要求，因此，采用APAM+ PAC+ CPAM處理后回用水可用于滌氨織物的染色.

3 結(jié) 論

(1)采用APAM+PAC+CPAM三者組合按序加料處理印染廢水，具有絮凝沉淀沉降速度快(1 min)，脫色效果好(100%)，COD去除率高(88.63%)的優(yōu)點(diǎn)，得到的絮凝產(chǎn)物顆粒大，穩(wěn)定性高，容易被過濾分離去除.

(2)采用APAM+PAC+ CPAM處理后的廢水回用于滌氨混紡織物的染色，其染色效果與蒸餾水基本接近，完全達(dá)到染色用水的標(biāo)準(zhǔn).

(3)采用APAM+PAC+CPAM組合對(duì)印染廢水進(jìn)行處理，再將處理后的廢水進(jìn)行染色循環(huán)利用，方案可行，有助于印染企業(yè)清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排.

參 考 文 獻(xiàn)

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Study on Treatment of Dyeing Wastewater by APAM, CPAM, PACand Reused Water for Dyeing of Ammonia Polyester Blended Fabric

ZHONG Jian-sheng1,2，CHEN Zhen3，TANG Xiao-ming1,2

((1.Department of Light and Textile Industry, Sanming Vocational Technical College, Sanming 365000, China;2.Sanming Institute of Dyeing and Finishing, Sanming 365000,China;3.School of Chemical and Chemistry Engineering, Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China))

The printing and dyeing wastewater is treated by APAM, CPAM, PAC and their combinatorial method. The effects of flocculation, wastewater decolorization, COD removal, and precipitation separation are compared. And then the ammonia polyester blended fabric is dyed in reused water, and the value of L*、a*、b*、c* and K/S of dyed fabric is tested. The results show that treatment effect of printing and dyeing wastewater is the best by combination of APAM + PAC + CPAM according to the order of adding, and the treated wastewater can be used for dyeing of ammonia polyester blended fabric.

PAM；PAC；flocculation; dyeing and finishing wastewater; reusing

2015-04-06

鐘建生(1980-)，男，實(shí)驗(yàn)師，研究方向:從事紡織染整實(shí)驗(yàn).

X791

A

1671-119X(2015)03-0055-04