尹德勝，官春平

(廣東輕工職業(yè)技術(shù)學院，廣州 510308)

處理印染廢水是所有印染企業(yè)生產(chǎn)過程的必要環(huán)節(jié)，由于多種新型且復雜的染料及相關(guān)助劑的投入使用，使印染企業(yè)廢水的處理過程及難度都極大地增加。膜過濾脫色、臭氧脫色和混凝脫色是眾多印染企業(yè)采取的脫色技術(shù)，其中混凝脫色技術(shù)經(jīng)濟環(huán)保且具有較好的成本優(yōu)勢，故在行業(yè)內(nèi)使用廣泛[1]。

印染企業(yè)常用染料的種類及分類方法較多，有中性、弱酸性染料、直接染料、還原性染料、活性和分散性染料等。懸浮態(tài)、膠體態(tài)及溶解度低的染料適合使用混凝法處理，如分散性、還原性染料；而易溶解的染料通常不能用該法處理，如活性和中性類染料[2]。

皮革印染加工與生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)如染色、印花等工段都能產(chǎn)生含不同有機污染物的工業(yè)廢水，難以降解處理[3]。由于精細化工和印染工業(yè)的快速發(fā)展，用作染料的藥劑種類達上萬種，其中最被各類印染企業(yè)廣泛使用的是色譜齊全的活性染料。但是就化學分子結(jié)構(gòu)而言，活性染料藥劑（含-SO3-基團）大多是親水性分子結(jié)構(gòu)，使其成為印染污水中最難被去除的有機污染物。通過對多種試驗條件進行對比和分析，可確定最佳效果的混凝劑品種及混凝條件[4]。

1 實驗方法

1.1 主要試劑、儀器

聚合氯化鋁（PAC），化學通式為[Al2（OH）nCl6-n]m、Al2（SO4）3、聚合氯化鋁鐵（PAFC）；分析純：FeCl3、FeSO4·7H2O、FeAl（SO4）2；Ca（OH）2和H2SO4；陰離子聚丙烯酰胺（APAM）；自主研制的生物脫色劑。

化學需氧量（COD）消解測試儀、分光光度計、攪拌器、pH計等。

1.2 實驗水質(zhì)

實驗用水取自增城市仙村鎮(zhèn)某棉紡織造有限公司印染廠廢水，COD約為1 000～2 000 mg/L，色度為800～1 000倍，pH值為9.0～10.0。

1.3 方法

1.3.1 色度測定

采用目測比色法測定色度。

1.3.2 化學需氧量（COD）測定

采用快速密閉催化消解法。

1.3.3 污泥沉降比、平均沉降速率的測定與計算

將1 000 mL印染廢水加入燒杯中，置于六聯(lián)攪拌器上，分別向燒杯中加入一定量的混凝劑，以400轉(zhuǎn)／分鐘的速度快速攪拌15秒，然后以80轉(zhuǎn)／分鐘的速度慢速攪拌3分鐘。

測定與計算方法：分別將不同混凝劑加入廢水中，攪拌后靜置，每沉淀300 s記錄一次污泥體積和高度的下降量。

1.3.4 污泥密度測定

干污泥質(zhì)量的測定：靜置5 h后，去除上清液，在110 ℃烘箱中恒溫烘干2.5 h后稱量；計算、測定污泥的密度。

2 結(jié)果和討論

2.1 最優(yōu)pH值及藥劑量的確定

對pH值要求高一直是無機混凝劑的一大弱點，是影響混凝效果的重要因素。任何一種混凝劑都存在一個相對合適的pH值，只有在這樣的酸堿環(huán)境下，還原、吸附架橋等物理化學作用才能發(fā)生，也才能使混凝效果達到最佳。針對該廠廢水，在試驗中廢水水溫保持在25 ℃，初始pH值在7.0～11.0范圍內(nèi)變化。各混凝劑與PAM搭配使用的最佳pH值和投加量結(jié)果見表1。

表1 各混凝劑與PAM搭配使用的最佳PH值和投加量

2.2 化學需氧量（COD）及色度去除率比較

在混凝實驗中，自主研制用脫色劑WH的使用量、脫色效果均為最優(yōu)：混凝劑用量為210 mg/L；化學需氧量（COD）去除率為54.8%；色度去除率為91.5%。三氯化鐵的COD去除率及色度去除率最差，分別為40.5%和73.6%。

2.3 平均沉降速率、污泥體積、污泥密度的比較

產(chǎn)生絮體效果最好的是脫色劑WH，但絮體質(zhì)量較小，故沉降速率相對較慢。絮體沉降速率最快的為鐵鹽類絮凝劑，在15 min內(nèi)絮體即可完全沉降。這是因為鐵鹽的親OHˉ能力強所致。產(chǎn)生的絮體較多的是鋁鹽類混凝劑，絮體平均沉降速率曲線見圖1，污泥沉降比曲線見圖2，各混凝劑所產(chǎn)生污泥的密度見表2。

表2 各混凝劑所產(chǎn)生污泥的密度

圖1 絮體平均沉降速率曲線

圖2 污泥沉降比曲線

2.4 脫色劑與聚合氯化鋁的聯(lián)合使用

由于吸附和中和的共同作用，使得聚合氯化鋁PAC和脫色劑聯(lián)合使用時的色度和COD的去除率都得到了不同程度的增加。平均沉降速率提高至60 mm/min，沉降時間降至35 min。

3 結(jié)論

脫色劑WH的使用量、脫色效果均為最優(yōu)：混凝劑用量為210 mg/L；化學需氧量（COD）去除率為54.8%；色度去除率為91.5%。產(chǎn)生絮體效果最好的是脫色劑WH。絮體沉降速率最快的為鐵鹽類絮凝劑，在15 min內(nèi)絮體即可完全沉降。聚合氯化鋁PAC和脫色劑聯(lián)合使用時沉降速率提高至60 mm/min，沉降時間降至35 min。