季铵型阳离子脱色剂与PAC 混凝深度处理印染废水

作者：张馨予

北极星水处理网讯:摘要：选用季铵型阳离子脱色剂与聚合氯化铝（PAC）复配对印染废水进行深度处理。研究结果表明，复合絮凝剂处理印染废水效果较好，在pH 值为8 的条件下，当季铵型阳离子脱色剂投加量为4 mg/L，PAC 投加量为10 mg/L 时，印染废水的脱色率可达91.2%，COD 去除率达58.6%。季铵型阳离子脱色剂和PAC 复配使用能降低投药量、提高处理效果，应用于印染废水深度处理的前景良好。

关键词：印染废水；复合絮凝剂；季铵型阳离子脱色剂；聚合氯化铝

0 前言

印染行业用水量大、废水回用率低、水资源浪费严重，在节能减排的大背景下，印染废水回用已被越来越多的企业所关注。深度处理印染废水并进行回用，不仅可节约大量新鲜水，还能直接减少废水排放量，对促进印染行业可持续发展有重要意义[1-2]。膜处理技术虽然可以达到较高的废水回用要求，但其投入以及维护处理费用较高[3-4]。在现阶段节能减排的压力下，企业迫切希望在原有处理工艺的基础上，经过适当地改进或增加一些设备，以最少的投入，实现废水回用。福建某印染有限公司在改扩建方案上，要求对印染废水在达标处理的基础上进行深度处理，达到回用水水质标准，并降低处理成本。

季铵型阳离子脱色剂是一种新型高效的有机高分子絮凝剂，在吸附架桥和吸附电中和作用下，使染料分子失稳并与水分离。聚合氯化铝（PAC）由形态多变的多元羧基络合物组成，在水解过程中，伴随发生凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程，絮凝沉淀速度快。选用季铵型阳离子脱色剂与PAC复配深度处理印染废水，可以提高絮体沉降性能，弥补有机高分子脱色剂单独使用时絮体沉降性能欠佳的不足[5-8]，为印染废水深度处理后回用提供切实可行的方案。

1 试验部分

1.1 废水、仪器与试剂

废水取自晋江某印染废水处理站气浮池出水，COD 75 mg/L，色度42倍，pH值6.56

仪器FA2004N 电子天平，7230 型分光光度计，PHS-3C 型精密酸度计，JJ-4 六联电动搅拌器，JHR-2型节能COD恒温加热器

试剂季铵型阳离子脱色剂（自制，主要由双氰胺、甲醛、氯化铵按一定比例缩聚反应制得），聚合氯化铝（PAC，工业品），硫酸、硫酸银、重铬酸钾、硫酸亚铁铵（均为分析纯）

1.2 废水处理

取200 mL 水样置于烧杯中，用0.10 mol/LNaOH，0.05 mol/L H2SO4 调节pH 值，投加脱色剂，并以200 r/min 的转速快速搅拌2 min，然后以60 r/min慢速搅拌10 min，静置沉淀30 min后取其上清液，测定其色度和COD。

1.3 性能测试

色度采用GB 11903—1989《水质色度的测定稀释倍数法》测定；

pH值采用GB 6920—1986《水质pH值的测定玻璃电极法》测定；

化学需氧量COD 采用GB 11914—1989《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》测定。

2 结果与讨论

2.1 季铵型阳离子脱色剂对废水处理效果的影响

2.1.1 季铵型阳离子脱色剂的质量浓度

单独使用季铵型阳离子脱色剂对废水进行处理时，脱色剂质量浓度对色度和COD去除率的影响见图1。

由图1可以看出，脱色率随着季铵型阳离子脱色剂质量浓度的增大而增大，后趋于平稳，质量浓度为12 mg/L时，脱色率达到最大值为82.8%。COD去除率随着脱色剂质量浓度的增加先增大后下降。这是因为季铵型阳离子脱色剂是一种有机絮凝剂，主要通过吸附架桥和吸附电中和机理起作用。脱色剂在脱色过程中，其分子中的阳电荷对染料阴离子有吸附中和作用，而且其大分子呈线性结构，能对染料分子及细小分散絮体起架桥吸附作用，形成较大絮体，从水体中分离，脱色和去除COD的效果较好。继续投加脱色剂，废水中的微粒被过多的脱色剂包围，失去同其他微粒结合的机会，达到另一种稳定状态，不易凝聚，因而絮凝效果变差。

2.1.2 溶液pH 值

季铵型阳离子脱色剂在不同pH值条件下会表现出不同的形态，染料分子在不同pH值下结构也会发生变化。pH值对季铵型阳离子脱色剂废水处理效果的影响如图2所示。