VAE乳液生產(chǎn)廢水最佳絮凝沉淀工藝的選擇

徐濟(jì)斌

（安徽皖維高新材料股份有限公司，安徽巢湖 238002）

醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（簡(jiǎn)稱VAE 乳液）是化工廠的主要產(chǎn)品之一，共聚物中醋酸乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在70%～95%。VAE乳液屬于水基性膠粘劑，即以水作為分散介質(zhì)，無健康危害，是環(huán)境友好型粘合劑，但是在VAE乳液的生產(chǎn)過程中，貯槽、管道、設(shè)備等都會(huì)不可避免地粘上VAE乳液，因此清洗反應(yīng)系統(tǒng)、各類管道及設(shè)備便會(huì)產(chǎn)生VAE乳液廢水。

由于VAE乳液中的乳化劑作用，廢水呈穩(wěn)定的乳液狀，COD 和懸浮物含量比較高，因此較難處理。絮凝沉淀法是在混懸的工業(yè)廢水中投加混凝劑后，其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體，且在沉降過程中它們互相碰撞凝聚，其尺寸和質(zhì)量不斷變大，沉速不斷增加的一項(xiàng)新技術(shù)，沉淀法可靠且運(yùn)行成本低。因此，本研究采用混凝沉淀工藝對(duì)該VAE乳液廢水進(jìn)行預(yù)處理，考查其處理效果并確定工藝的最佳運(yùn)行參數(shù)，以便為實(shí)際生產(chǎn)提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

10%NaOH、10%Ca（OH）、稀硫酸、10%聚合硫酸鐵、10%聚合氯化鋁（PAC）、2%聚丙烯酰胺（PAM）、10%硫酸亞鐵。

錐形瓶、梨形分液漏斗、燒杯、量筒、容量瓶、移液管、酸式滴定管、膠頭吸管、試管、試管架、搖床/磁力攪拌機(jī)、pH測(cè)定儀、藥匙、玻璃棒、濾紙、稱量紙、標(biāo)簽紙。

1.2 材料與方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)

廣西皖維公司VAE 乳液分廠：①聚合反應(yīng)釜等設(shè)備的沖洗水，主要成分為VAE乳液及其結(jié)皮料；②檢修設(shè)備或成品槽清洗廢水，主要成分為VAE乳液。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方法

①取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加稀硫酸調(diào)節(jié)pH 至2～3，充分混合攪拌后轉(zhuǎn)移至梨形分液漏斗內(nèi)靜置3 h，觀察分離效果，取上清液測(cè)定COD 及懸浮物含量。

②取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH 至8～9，充分混合攪拌后分別投加10%PAC 以及2% PAM 溶液進(jìn)行混凝反應(yīng)，反應(yīng)完成后靜置30 min，取上清液測(cè)定COD及懸浮物含量。

③取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH至8～9，充分混合攪拌后分別投加10%硫酸亞鐵以及2% PAM 溶液進(jìn)行混凝反應(yīng)，反應(yīng)完成后靜置30 min，取上清液測(cè)定COD及懸浮物含量。

④取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH 至7～8，充分混合攪拌后分別投加10%PAC 以及2% PAM 溶液進(jìn)行混凝反應(yīng)，反應(yīng)完成后靜置30 min，取上清液測(cè)定COD及懸浮物含量。

⑤取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至7～8，充分混合攪拌后分別投加10%硫酸亞鐵以及2% PAM 溶液進(jìn)行混凝反應(yīng)，反應(yīng)完成后靜置30 min，取上清液測(cè)定COD及懸浮物含量。

⑥取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加10%硫酸亞鐵進(jìn)行破乳反應(yīng)，反應(yīng)完全后氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至9～9.5，充分混合攪拌后分別投加10% PAC 以及2% PAM溶液進(jìn)行混凝反應(yīng)，反應(yīng)完成后靜置30 min，取上清液測(cè)定COD及懸浮物含量。

2 結(jié)果與討論

通過設(shè)計(jì)的幾組實(shí)驗(yàn)方法處理VAE 乳液生產(chǎn)廢水，得出如表1所示的絮凝沉淀工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表

以幾組實(shí)驗(yàn)方法處理VAE 乳液廢水得到的COD、懸浮物去除率為縱坐標(biāo)，以不同實(shí)驗(yàn)方法為橫坐標(biāo)作圖，得出其關(guān)系如圖1所示。

圖1 不同實(shí)驗(yàn)方法處理VAE乳液廢水的效果（去除率）

結(jié)果表明：①酸析效果不明顯，沒有顯著分層，說明酸析對(duì)該類廢水無效果；②氫氧化鈣對(duì)本類廢水破乳效果不是很明顯，破乳后有分層效果，但是不能完全分層，且COD 及懸浮物去除率不高；③采取硫酸亞鐵和氫氧化鈣進(jìn)行同步破乳，較單獨(dú)使用氫氧化鈣效果明顯，但產(chǎn)生的污泥量較大；④若不采取破乳劑預(yù)先破乳，而是直接進(jìn)行混凝反應(yīng)，雖然對(duì)COD 和懸浮物有一定去除效果，但是分離的上清液清澈度不明顯；⑤在堿性條件下進(jìn)行破乳再混凝，對(duì)于COD去除效果明顯，但分離上清液清澈度不明顯；⑥采取硫酸亞鐵預(yù)先破乳，再調(diào)節(jié)pH值，后進(jìn)行混凝絮凝反應(yīng)后，對(duì)于COD有一定去除效果，去除懸浮物效果很明顯。

3 結(jié)論

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，經(jīng)破乳反應(yīng)和混凝沉淀反應(yīng)后，懸浮物的去除率可達(dá)80%以上，說明硫酸亞鐵破乳劑對(duì)于該類型廢水破乳效果明顯，針對(duì)VAE 乳液廢水是比較合適的破乳藥劑，滿足后續(xù)污水處理廠要求，本次小試制定的工藝以及采取的藥劑種類和投加量是可行的。

通過小試發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過硫酸亞鐵破乳后，再調(diào)節(jié)pH值進(jìn)行混凝沉淀，沉淀的最佳pH 值為9～10，沉淀分離后上清液pH會(huì)下降至7～8。