在印染廢水處理中混凝法的應用及研究
摘要：混凝沉淀是水處理過程中的重要單元，而混凝法最關鍵的是要選擇合適的混凝劑。目前，主要有無機混凝劑、有機混凝劑、復合混凝劑及生物混凝劑四大類。近幾年，許多研究者主要對高分子混凝劑和高效復合脫色混凝劑開展了較深入的研究，并在處理印染廢水方面取得了進展。
印染廢水主要含有染料、料漿、染色助劑及纖維雜質、油劑、酸、堿及無機鹽等，成分復雜且排放量大，色度高、堿度大、PH較高，生物難降解物多及多變化，被公認為是最難治理的主要有害廢水之一。混凝法處理印染廢水具有處理效果良好，成本低等優點，因而成為處理工業廢水的重要手段。
1、混凝法的機理
混凝法是通過向污水中投加混凝劑，使細小懸浮顆粒和膠體顆粒聚集成較粗大的顆粒而沉淀，得以與水分離，使污水得到凈化的方法。混凝法的機理主要是壓縮雙電層，吸附表面中和，吸附架橋和沉淀網捕四種機理。以上幾種作用可能同時產生，在不同的條件下某種作用可能是主導因素。
混凝劑可降低印染廢水中的濁度、色度，去除多種高分子物質、有機物。以及某些重金屬有毒物質。
2、實驗室研究
混凝沉淀是水處理過程中的重要單元，而混凝法最關鍵的是要選擇合適的混凝劑。目前，主要有無機混凝劑、有機混凝劑、復合混凝劑及生物混凝劑四大類。近幾年，許多研究者主要對高分子混凝劑和高效復合脫色混凝劑開展了較深入的研究，并在處理印染廢水方面取得了進展。
陳文松和韋朝海研究了低劑量Fenton氧化一混凝法對三種不同模擬水樣和實際印染廢水的處理效果，結果表明，Fenton氧化一混凝法特別適合于處理成分復雜(同時含有親水性和疏水性染料)的染料廢水。實際印染廢水的處理結果令人滿意，CODcr和色度的去除率分別達到84%和95%。Fenton氧化一混凝法處理印染廢水效果好，成本低，操作簡單，便于推廣。混凝劑的改性和復配能優化混凝劑性能，提高混凝效果。姚曉亮采用鎂鹽與亞鐵鹽混合復配對活性染料印染廢水進行脫色處理，并與單一組分混凝劑的脫色效果作比較。結果表明：復合混凝劑MgSO4-FeSO4·7H2O的脫色效果明顯優于單一組分，表現出顯著的協同效應。祝社民和陳英文等將若干廉價的天然和廢棄無機粉料(如粉煤灰，黏土等礦物，其中主要含硅、鎂、鈣和鐵等)按一定比例配伍，再進行簡單活化和極少量的高分子絮凝劑復配而成新型的混凝劑，其對印染廢水具有良好的處理效果，COD去除率為74%，最終出水濁度低于5度。印染廢水經過混凝處理后可達到國家污水排放的三級標準，可重復利用。余瑩在實驗中發現，將聚硅鋁鐵硼應用于處理印染廢水，其脫色效果佳，透光率可達98%；且具有制備工藝簡單、高效、礬花大、沉降速度快、污泥體積小、脫色及去除COD效果良好等優點。戴亞英和邱慧琴研究的是聚合硫酸鐵硅混凝劑(PFSS)，它是一類新型無機高分子混凝劑，是在聚硅酸和鐵鹽的基礎上發展起來的復合產物。實驗說明此類混凝劑混凝效果好，易儲備，價格便宜，因此受到了水處理界的極大關注。
利用廢熔鹽研制了一種新型復合混凝劑PMFC(聚合氯化鎂鐵)，應用該復合混凝劑對印染模擬廢水以及實際廢水進行了處理。實驗結果表明，該復合混凝劑在合適的條件下對印染廢水具有良好的處理能力，其脫水效果明顯優于PAC。此外，該復合無機混凝劑具有成本低，脫水率高，沉降速度快等優點。
3、現場應用研究
研究者也從水處理工藝方面進行了研究，并應用到實踐中，取得了好的成效。江陰市某印染廠采用物化+三級生化+物化法處理印染廢水，設計處理能力360m/s，廢水進水CODcr，BOD5，SS和色度分別為：200—300mg/L，600—700mg/L，350—500mg/L和500～1000倍，經處理后，出水穩定并達到污水排放一級標準，此外，該工藝具有處理負荷高，耐沖擊，出水穩定等特點，并于2002年年底完工驗收運行至今，處理效果良好，出水穩定達標。王振川等采用混凝沉淀一酸化水解一懸掛鏈曝氣一生物碳組合工藝對該類廢水進行了大量的實驗研究，優化了各項工藝參數，并在河北麗友印染有限公司建立了一套3000平米/d的廢水處理設施。經2年實際運行表明，該設施具有投資少，運行費用低，水凈化率高的特點，處理后出水CODcr，去除率高達93%以上，各項水質指標均達到了(GB4287—92)紡織染整工業水污染物排放一級標準。黃瑞敏等提出了采用混凝脫色一曝氣生物濾池，再深度處理的回用處理工藝進行現場試驗研究。研究結果表明，該工藝可以將印染廢水色度去除至10倍以下，CODcr處理至20mg/L以下，SS達到2mg/L以下，濁度低于3NTU，高效脫色混凝劑色度去除率達到98%，曝氣生物濾池的出水CODcr質量濃度為20mg/L。
4、結束語
研究表明，混凝法對印染廢水具有工藝流程簡單、操作管理方便、設備投資省、占地面積少、對疏水性染料脫色效率很高等優點，混凝法已經成為污水處理的常用方法。針對特定的印染廢水，混凝劑的選擇就成為影響混凝效果的關鍵因素，所以混凝劑的開發和研究是一個熱點。目前較新型的無機高分子復合型混凝劑主要有聚合硅酸硫酸鋁(PASS)、聚合硅酸氯化鋁鐵(PSAFC)、聚合硅酸硫酸鋁鐵(PSAFS)和聚合硅酸硫酸鋁硼(PSBA)。無機混凝劑具有無毒或微毒，原料易得等方面的優點，在混凝技術中占有重要地位，一直得到廣泛應用。離子型高分子混凝劑可以明顯提高絮凝效果，增大捕捉范圍，活性基團也得到充分暴露，有利于更好地發揮架橋作用，因此，離子型高分子混凝劑是今后的發展重點。近年來，混凝劑的發展由低分子到高分子，由單一型到復合多功能型。研制成本低、廣譜、高效、無毒的混凝劑成為混凝研究的一個熱點。總之，當前混凝劑的發展總的方向是“高分子化、復合化、多功能化”，今后需進一步開展的工作為：
(1)復合型高分子混凝劑的研制。
(2)天然高分子物質及其改性產品的應用。
混凝劑的多功能化。
(4)微生物絮凝劑的研究和開發。
值得說明的是，除了混凝劑種類和水處理工藝和條件以外，如PH值，混凝劑的加入量，投加順序，污染物的濃度及水力條件都是影響混凝效果的重要因素。混凝劑的加入量，投加順序需要事先通過實驗確定。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
