脫色混凝及混凝劑在中的應用
隨著我(wo)(wo)(wo)(wo)國(guo)工(gong)業的發展(zhan),特別是近年(nian)來(lai)國(guo)際市場對我(wo)(wo)(wo)(wo)國(guo)染(ran)料(liao)的需(xu)求增(zeng)長,我(wo)(wo)(wo)(wo)國(guo)染(ran)料(liao)工(gong)業飛速發展(zhan),染(ran)料(liao)工(gong)業廢水(shui)排放(fang)量大(da)幅度增(zeng)加。這種現象在武強(qiang)(qiang)縣尤為(wei)(wei)突(tu)出,武強(qiang)(qiang)縣現已成為(wei)(wei)河(he)北省化工(gong)密集縣,又地處滏陽(yang)河(he)流(liu)域,治(zhi)理(li)染(ran)料(liao)工(gong)業廢水(shui)成為(wei)(wei)我(wo)(wo)(wo)(wo)縣環保工(gong)作的重要內容。
1 染料廢水的來源(yuan)及特(te)點(dian)
廢水(shui)來(lai)源于染料及中間體行(xing)業,由各種產(chan)品及中間體的(de)結晶母液,生(sheng)產(chan)過程中流(liu)失的(de)物料,設備和(he)地面的(de)沖洗水(shui)組成。
武(wu)強縣染料工業具有(you)(you)品種多產(chan)(chan)量小的特(te)點,全部是(shi)間(jian)歇操作,廢(fei)水(shui)間(jian)斷性排放;水(shui)質、水(shui)量變化范圍大(da)(da),生產(chan)(chan)流程較(jiao)(jiao)長,產(chan)(chan)品收(shou)率(lv)較(jiao)(jiao)低,廢(fei)水(shui)組分復雜(za);濃度高(COD 1 000-10 000 mg/L,色度大(da)(da)(500-10萬倍),廢(fei)水(shui)中的有(you)(you)機組分含量高,主要為芳(fang)烴(jing)及雜(za)環化合物(wu),苯胺類,并帶有(you)(you)顯色基(ji)(ji)團(tuan)及極性基(ji)(ji)團(tuan);含有(you)(you)較(jiao)(jiao)多的原料和(he)副產(chan)(chan)品,以及酸、堿、NaCl、Na2SO4、Na2S等(deng)無機鹽類。
染料廢水(shui)的處理難(nan)點在于,一(yi)是(shi)COD 高(gao),形成COD 的主(zhu)要成分(fen)為苯胺(an)類(lei)(lei)、芳烴、酚(fen)類(lei)(lei)等性質穩(wen)定的有(you)機物,可生化性差;二是(shi)色度高(gao),組分(fen)復(fu)雜(za),COD 去除與(yu)脫(tuo)色相關聯(lian),但脫(tuo)色問題難(nan)度大(da)。
2 混凝法
混(hun)凝法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)是向廢(fei)水(shui)(shui)中添(tian)加一定(ding)物質,通(tong)過(guo)物理(li)或化(hua)(hua)(hua)學(xue)的(de)作用,使原先溶(rong)于(yu)廢(fei)水(shui)(shui)中或呈微細狀態,不易沉降(jiang)、過(guo)濾(lv)的(de)污染物集結(jie)(jie)成(cheng)(cheng)較(jiao)大顆粒,以便于(yu)分(fen)離(li)(li)的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。染料廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)很(hen)(hen)多(duo)。物理(li)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)有(you)(you)吸附法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、膜(mo)分(fen)離(li)(li)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、超聲波振(zhen)氣法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等。化(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)包括(kuo)混(hun)凝法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、臭氧(yang)(yang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、濕(shi)式空氣氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、焚燒法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。電化(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)包括(kuo)點混(hun)凝法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、電氣浮法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、電氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、微電解法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)包括(kuo)光激(ji)發氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、光催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等。其(qi)(qi)中混(hun)凝法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)因其(qi)(qi)固(gu)定(ding)投入少,運營成(cheng)(cheng)本低,操作簡單,適(shi)應面廣(guang),效果較(jiao)好(hao)等優點成(cheng)(cheng)為我縣染料工業廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)的(de)重要手段(duan)。尤其(qi)(qi)根(gen)據廢(fei)水(shui)(shui)性質的(de)不同結(jie)(jie)合其(qi)(qi)他手段(duan)能達到很(hen)(hen)好(hao)的(de)效果,特別適(shi)合基層中小(xiao)規模的(de)企業廢(fei)水(shui)(shui)治理(li)。在(zai)我縣尤其(qi)(qi)是和吸附法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa),微電解法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)(jie)合有(you)(you)成(cheng)(cheng)功的(de)典范。
3 混(hun)凝法處理機理
在(zai)混(hun)凝(ning)劑加入染料廢水(shui)中后,混(hun)凝(ning)劑在(zai)水(shui)中發生水(shui)解、聚合等化學反應,生成(cheng)的(de)(de)(de)水(shui)解聚合產物再與(yu)水(shui)中的(de)(de)(de)顆粒發生靜電(dian)中和(he)、粒間駕橋、黏(nian)附卷掃等作(zuo)用生成(cheng)粗大的(de)(de)(de)混(hun)凝(ning)體,再經沉淀(dian)除去。以上幾種(zhong)作(zuo)用可能同時產生,在(zai)不同的(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)某(mou)種(zhong)作(zuo)用可能是(shi)主(zhu)導因素。染料廢水(shui)中的(de)(de)(de)發色基(ji)團就(jiu)是(shi)通(tong)過上述復雜過程而(er)完(wan)成(cheng)脫色處理。混(hun)凝(ning)法(fa)的(de)(de)(de)關鍵在(zai)于混(hun)凝(ning)劑的(de)(de)(de)選擇。投加量少、操作(zuo)管理方(fang)便、能取得最佳效果是(shi)選擇混(hun)凝(ning)劑的(de)(de)(de)原則。
4 常(chang)用混凝(ning)劑
染(ran)料廢水處理中使用的混(hun)凝劑很多(duo),大致分為無(wu)機混(hun)凝劑和有機混(hun)凝劑。
4. 1 無機混凝(ning)劑(ji)
在實際應(ying)用中無機(ji)混凝(ning)劑以鐵(tie)鹽(yan)、鋁鹽(yan)為(wei)主(zhu),鎂(mei)鹽(yan)也與其他(ta)混凝(ning)劑復配(pei)而廣(guang)泛采用。PAM 是(shi)一種(zhong)含有(you)(you)鐵(tie)、鋁、鎂(mei)等(deng)多(duo)種(zhong)金屬離子的新型(xing)復合(he)混凝(ning)劑,pH 在5-10 的范圍(wei)內,具(ju)有(you)(you)良(liang)好的混凝(ning)除(chu)濁性,對(dui)我縣的匯(hui)泉染料化工(gong)公司混合(he)染料廢(fei)(fei)水(shui)具(ju)有(you)(you)良(liang)好的脫(tuo)色(se)效果和COD 去除(chu)能力;聚合(he)硫酸鐵(tie)有(you)(you)投加量小,沉降(jiang)速度快,脫(tuo)色(se)率高(gao)等(deng)優(you)點(dian),特別(bie)是(shi)pH 值(zhi)適應(ying)面(mian)廣(guang),對(dui)pH值(zhi)4左右的廢(fei)(fei)水(shui)脫(tuo)色(se)率達85%,pH為(wei)6 以后(hou)能達到92%;最常見的無機(ji)混凝(ning)劑成分還有(you)(you)MgCl2·6 H2O、PAC、Al2(SO4)3、AlCl3 等(deng),根據廢(fei)(fei)水(shui)性質的不同,選用不同的無機(ji)混凝(ning)劑,能達到很(hen)好的脫(tuo)色(se)效果。
4. 2 有機(ji)混(hun)凝劑
由于普通的(de)(de)(de)無機混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)(li)中藥劑(ji)(ji)(ji)(ji)投入量大(da),造成(cheng)處(chu)理(li)(li)費(fei)用(yong)(yong)高(gao),而(er)(er)且多數無機混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)(ji)適應(ying)性(xing)差,對于排放廢(fei)水(shui)水(shui)質(zhi)變化較大(da)的(de)(de)(de)企業,需(xu)要專(zhuan)人跟蹤分(fen)析廢(fei)水(shui)特點,隨時調(diao)整(zheng)加藥條(tiao)件甚至改(gai)變混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)(ji)種類(lei),才(cai)能有(you)(you)很好(hao)的(de)(de)(de)效(xiao)果(guo),造成(cheng)管理(li)(li)成(cheng)本過高(gao)。而(er)(er)最近幾年開發的(de)(de)(de)有(you)(you)機高(gao)分(fen)子(zi)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)(ji),具有(you)(you)用(yong)(yong)量少,pH 適用(yong)(yong)范圍廣,受鹽類(lei)及(ji)環境條(tiao)件影響小(xiao),污(wu)泥量少,處(chu)理(li)(li)效(xiao)果(guo)好(hao)的(de)(de)(de)優良性(xing)能。目(mu)前的(de)(de)(de)有(you)(you)機高(gao)分(fen)子(zi)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)(ji)主要分(fen)為天然和合(he)成(cheng)兩大(da)類(lei)。天然高(gao)分(fen)子(zi)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)(ji)有(you)(you)殼聚(ju)糖、甲殼素類(lei)、微(wei)生(sheng)物混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)(ji)三大(da)類(lei)。通常(chang)用(yong)(yong)農副產品中的(de)(de)(de)有(you)(you)機高(gao)分(fen)子(zi)物質(zhi)提取制得,價廉、易降解,但(dan)電荷密度小(xiao),分(fen)子(zi)量低(di),且易發生(sheng)生(sheng)物降解而(er)(er)失去混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)活性(xing),所以使用(yong)(yong)范圍不廣,在(zai)染料廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)處(chu)理(li)(li)中很少應(ying)用(yong)(yong)。
人(ren)工(gong)合(he)成的(de)(de)有機高分(fen)子(zi)混凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)子(zi)量大(da),分(fen)子(zi)鏈中所帶的(de)(de)官能(neng)(neng)團多(duo),在水(shui)中伸(shen)展度(du)大(da),混凝(ning)(ning)性(xing)好(hao),用(yong)量小,pH 適應范圍廣,同時在混凝(ning)(ning)過濾、脫水(shui)等分(fen)離(li)操作(zuo)方面都具有優越的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)。人(ren)工(gong)合(he)成的(de)(de)高分(fen)子(zi)混凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)種類(lei)很多(duo),按(an)其官能(neng)(neng)團分(fen)類(lei),主要分(fen)陰離(li)子(zi)型(xing)、陽(yang)離(li)子(zi)型(xing)、非離(li)子(zi)型(xing)三大(da)類(lei)。在人(ren)工(gong)合(he)成的(de)(de)高分(fen)子(zi)混凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)中,應用(yong)最廣的(de)(de)是聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺(an)及其衍生物的(de)(de)復配混凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji),能(neng)(neng)在廣泛的(de)(de)條件下對染料廢(fei)水(shui)起到很好(hao)的(de)(de)脫色作(zuo)用(yong)。發達國家在有機高分(fen)子(zi)混凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)研究已經很成熟(shu),普遍推廣的(de)(de)有聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)肽(tai)胺(an)的(de)(de)改(gai)性(xing)物、環氧丙(bing)烷和(he)胺(an)的(de)(de)反應產(chan)物、聚(ju)(ju)亞胺(an)類(lei)、聚(ju)(ju)季胺(an)等為主的(de)(de)復配混凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)。我國有以聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)肽(tai)胺(an)的(de)(de)改(gai)性(xing)物和(he)與天(tian)然高分(fen)子(zi)的(de)(de)接枝共(gong)聚(ju)(ju)物為主的(de)(de)混凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)開發出很多(duo)應用(yong),另外雙氰胺(an)-甲醛系(xi)列陽(yang)離(li)子(zi)聚(ju)(ju)合(he)物是一(yi)種新型(xing)的(de)(de)陽(yang)離(li)子(zi)混凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji),對染料廢(fei)水(shui)、造紙(zhi)廢(fei)水(shui)、染整廢(fei)水(shui)均可顯著降(jiang)低色度(du),降(jiang)低COD 值。
有(you)機高分(fen)子混(hun)(hun)凝劑品種(zhong)(zhong)繁多,針(zhen)對性(xing)強,尤(you)其有(you)些專用的(de)(de)混(hun)(hun)凝劑能(neng)達到很高地去除效果。如(ru)國內邵青等(deng)合成的(de)(de)無色黏稠液體混(hun)(hun)凝劑,它是(shi)一種(zhong)(zhong)分(fen)子結構和(he)空間形態(tai)與植(zhi)物纖(xian)維以及蛋白(bai)質(zhi)纖(xian)維的(de)(de)結構和(he)空間結構相(xiang)似的(de)(de)線性(xing)分(fen)子,該脫色劑對能(neng)染(ran)(ran)上這種(zhong)(zhong)纖(xian)維的(de)(de)染(ran)(ran)料具有(you)強親和(he)力,對這種(zhong)(zhong)廢水(shui)COD 去除率最高能(neng)達95%。
5 廢水脫色的(de)混凝組合處理
染料(liao)廢(fei)水(shui)的脫(tuo)色(se)處(chu)理(li),由于經濟等方面(mian)的原因,往(wang)往(wang)不能采用單(dan)一方法(fa),此(ci)外,染料(liao)廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)除色(se)度(du)外還包(bao)括SS、COD、pH 值等多項指標(biao)要(yao)求,因此(ci)采用組合方式是(shi)完全(quan)必要(yao)的。
混(hun)凝脫(tuo)色—CASS 處理(li)工藝是以生化(hua)為(wei)主,輔以物化(hua),二者(zhe)結合(he)(he)的(de)處理(li)流程(cheng),不僅去(qu)除色度(du)而且(qie)對于部分不可(ke)生化(hua)的(de)中高濃(nong)度(du)COD有機質有較好的(de)去(qu)除效(xiao)果(guo)。同步吸附—混(hun)凝—氧化(hua)處理(li)工藝利用吸附劑(ji)(ji)、氧化(hua)劑(ji)(ji)、混(hun)凝劑(ji)(ji)的(de)共同反應(ying)作用以及空氣鼓(gu)泡(pao)攪拌,對陽離(li)子染料(liao)(liao)和陰離(li)子染料(liao)(liao)的(de)廢水(shui)治理(li)效(xiao)果(guo)很(hen)好。氧化(hua)法(fa)對親水(shui)性(xing)染料(liao)(liao)脫(tuo)色速度(du)快效(xiao)果(guo)好,和混(hun)凝法(fa)結合(he)(he)即混(hun)凝—氧化(hua)法(fa)來處理(li)染料(liao)(liao)廢水(shui)脫(tuo)色率可(ke)達(da)95%;內電解—混(hun)凝—SBR—生物碳組合(he)(he)工藝處理(li)染料(liao)(liao)廢水(shui)確(que)定最佳控制條件后,在(zai)原(yuan)水(shui)COD為(wei)5 000 mg/L 色度(du)6 000 時去(qu)除率能達(da)95%以上。
6 結束語
從以上(shang)的比(bi)較可知,每種處理方(fang)法從技術性、經(jing)濟性、實用性以及(ji)可操作(zuo)性上(shang)都(dou)有自(zi)身的優(you)點和(he)(he)缺點,在(zai)實際(ji)的工程(cheng)中應(ying)按照具體的條件和(he)(he)要求選擇合(he)理的工藝組合(he),我(wo)縣(xian)作(zuo)為化工大縣(xian),已經(jing)開始有選擇的把混凝劑和(he)(he)混凝法應(ying)用到污水治理的實際(ji)工作(zuo)。
實踐表明,只要選取(qu)合適的混凝劑,采用適當的處(chu)理技術,完全(quan)可以(yi)達到染(ran)料廢水的有效(xiao)處(chu)理,解決染(ran)料廢水的污染(ran)問(wen)題。

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