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）有限公司對印染廢水的綜合治理是國內(nèi)外急需解決的一大難題，開發(fā)經(jīng)濟有效的印染廢水處理技術(shù)日益成為當今環(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一步凝聚并形成巨大顆粒沉淀下來，最終達到脫色的目的，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、整理等工序的有機廢水。該廠現(xiàn)有1 套設(shè)計處理量為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，其指標超出《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》（GB 4287—1992）Ⅱ級標準。該廠委托中海油天津化工研究設(shè)計院對其系統(tǒng)進行改進，以便能使廢水達標排放。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行試驗，并對其加藥方案進行了調(diào)整，改進后污水處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)能夠達到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》（GB 4287—1992）Ⅰ級標準。

1 廢水水質(zhì)

該印染廠廢水原水水質(zhì)及出水排放標準2 工藝流程

廢水先自流進入調(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、投加混凝劑進行絮凝沉淀后，廢水進入引氣氣浮設(shè)備，經(jīng)引氣氣浮設(shè)備去除沉淀后，廢水進入兼氧反應(yīng)池，采用接觸活性污泥法進行生化處理，最終實現(xiàn)排放標準。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行濃縮，經(jīng)板框壓濾機脫水后外運處置。

3 系統(tǒng)處理存在的問題和改進

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，排污指標超過《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》規(guī)定的Ⅱ級排放標準。

3.2 系統(tǒng)加藥處理改進措施

根據(jù)現(xiàn)場的工藝流程在實驗室進行了共4 組小試試驗，選用了3 種藥劑，試驗過程為：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 相對分子質(zhì)量為1 200 萬、離子度為50%的陽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行分析。其試驗結(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，本次實驗不考慮其他污染指標。

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行試驗的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。全部試驗中以方案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，可以同時對廢水中的陰、陽離子起到凈化作用。

由表4 可以看出，改進后出水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，改進后加藥成本為1.25 元/t，經(jīng)濟效益顯著。

5 結(jié)論

（1）以季銨型陽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特的脫色能力，應(yīng)用于高色度印染廢水處理時脫色效果顯著，色度去除率可達90%。其使用時以pH 中性為適宜條件。

（2）本實驗高效脫色劑絮凝劑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)達到了《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》（GB 4287—1992）Ⅰ級排放標準。

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