印染行业用水量大、有机污染物浓度高、色度深、水资源浪费严重,对印染废水进行深度处理并回用,不仅可节约大量洁净水,还能减少废水排放量,对促进行业可持续发展具有重要意义。印染废水的成分主要有染料、浆料、助剂、 酸碱、纤维杂质及无机盐等,具有成分复杂、浓度和色度高、难降解、抗氧化、抗生物氧化性等特点。目前,主要的处理方法有生化法 、离子交换法 、絮凝沉淀法、吸附法等。其中,絮凝沉淀法投资费用低,设备占地小,操作简单,是应用最广泛的一种处理方法。
絮凝剂是絮凝处理法的核心,种类繁多,包括无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂以及复合型絮凝剂。不同的絮凝剂在水处理时有不同的特性,如何选择高效又经济的絮凝剂是絮凝沉降工艺的关键问题。印染废水常用的无机絮凝剂主要为铝盐和铁盐类,这类絮凝剂价格低、性能优,但脱色效果较差,尤其是对水溶性染料溶液而言。无机絮凝剂在沉降过程中形成的絮体小,沉降速度慢;有机絮凝剂用量少、絮凝速度快、受环境影响小、生成的污泥量少,容易处理,但价格高。混凝剂结合了无机絮凝剂与有机絮凝剂的优点,成为废水研究的热点。然而,无论哪种絮凝剂都很难使印染废水的COD 值降到60mg/L 以下。
本试验以钠离子为代表,研究了印染废水中的离子浓度对废水絮凝效果的影响,根据其影响规律,设计并研制出了一种新型的复合絮凝剂,通过混凝的简单方法分别对模拟印染废水以及生化后难以降解的印染废水进行COD 的去除及脱色研究,并进一步讨论了投料量和pH 等对絮凝沉降效果的影响。
混凝沉降试验在500 mL 的烧杯中加入待测印染废水水样,加入一定量的絮凝剂,用氢氧化钠和盐酸调节水样至预定的pH,在磁力搅拌器上搅拌15 min,观察混凝体沉淀的形成过程及水样颜色变化,静置沉降30min 后,对上层清液进行过滤处理,取过滤后的滤液,测试COD 和色度。
结论(1)印染废水的离子(以钠离子为代表)质量浓度对无机、有机、普通混合絮凝剂的絮凝效果均有较大的干扰。
(2)将锌离子引入脱色剂056 中,对其进行改性,改性后的056 与无机絮凝剂聚合铝复配制得一种新型混凝剂。
(3)新型混凝剂可以屏蔽钠离子的干扰与染料进行有效结合,从而达到更好的絮凝沉降效果,在印染废水的处理中效果显著。当混凝剂用量为150 mg/L时,模拟印染废水COD 可降至36 mg/L ,实际印染废水COD 可降至54 mg/L,达到国家一级排放标准。
(4)新型混凝剂的最佳使用条件:投料量为100~150 mg/L,pH=7~9。COD 去除率达80% 以上,色度去除率接近100%。