技術(shù)方法-印染廢水脫色技術(shù)之“絮凝”

　　編者：對(duì)污水處理中所用的絮凝藥劑進(jìn)行了詳細(xì)的描述，適于新手閱讀印染廢水絮凝脫色機(jī)制就是以吸附架橋理論為基礎(chǔ)的。就無(wú)機(jī)絮凝劑而言，是鐵系、鋁系等絮凝劑發(fā)生水解和聚合反應(yīng)，生成高價(jià)聚羥陽(yáng)離子，與水中的膠體進(jìn)行壓縮雙電層、電中和脫穩(wěn)、吸附架橋并輔以沉淀物網(wǎng)捕、卷掃作用，沉淀去除生成的粗大絮體(礬花)，從而達(dá)到凈水脫色目的。對(duì)于有機(jī)高分子絮凝劑而言，除了電中和與架橋作用外，可能還存在類似化學(xué)反應(yīng)成鍵的絮凝機(jī)制。

　　無(wú)機(jī)混凝劑

　　常用無(wú)機(jī)混凝劑是鐵、鋁等金屬鹽。這些金屬鹽的分子電荷數(shù)多，故具有較大的混凝凝效果。鐵鹽、鋁鹽的混凝效果受pH的影響較大。以鋁鹽為例，鋁與水中之OH.作用形成氫氧化鋁，表現(xiàn)出大的混凝效果。如果此時(shí)水中堿度不足(pH低)，形成氫氧化鋁的氫氧根離子不足便形不成沉淀。另一方面，如DH過(guò)高，氫氧化鋁就會(huì)變成鋁酸根離子而再度溶解，從而降低凝集效果。pH值過(guò)高或過(guò)低，其溶解度都變大，不利于凝集。因此必須對(duì)染色廢水的pH進(jìn)行調(diào)整，分別調(diào)整到其最適宜值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可求得各種混凝劑的最佳pH值。

　　高寶玉研制的含金屬離子的聚硅酸脫色混凝劑(PSMA)，用來(lái)處理含分散染料、酸性染料的廢水，當(dāng)投加量為45mg/L時(shí)，色度去除率均達(dá)95%以上。

　　通過(guò)多方面的研究及實(shí)踐證明，利用無(wú)機(jī)混凝劑可以較好地去除印染廢水中大部分懸浮態(tài)染料、分散染料、還原染料、硫化染料及水溶性染料中分子量較大的部分直接染料，但對(duì)于活性染料、金屬絡(luò)合染料的去除效果則較低。

　　有機(jī)絮凝劑

　　由于普通的無(wú)機(jī)混凝劑在廢水處理中藥劑投加量大，處理費(fèi)用高，且隨水質(zhì)的變化需改變加藥條件，因此運(yùn)行管理比較復(fù)雜。最近幾年的研究結(jié)果表明，有機(jī)絮凝劑特別是人工合成的高分子絮凝劑對(duì)印染廢水顯示出更好的脫色效果。目前用于印染廢水中的有機(jī)絮凝劑主要分為表面活性劑、天然高分子及其改性劑、人工合成的有機(jī)高分子絮凝劑三大類。

　　表面活性劑有研究者用十二酰胺基乙基吡啶氯化物或十六烷基溴化吡啶鹽處理水溶性陰離子染料廢水，如澄堿H2R、Ostazin棕H4GR、Ostazin亮橙H2R等，其處理效果都很理想。

　　表面活性劑在印染廢水處理中還可用做助凝劑。陳潤(rùn)銘[16]在處理含堿性品紅等陽(yáng)離子印染廢水時(shí)，利用十二烷基苯磺酸鈉與陽(yáng)離子染料發(fā)生化學(xué)作用，靠氫鍵及靜電結(jié)合，使原來(lái)帶正電荷的陽(yáng)離子染料粒子轉(zhuǎn)變?yōu)閹ж?fù)電荷的粒子，再與PFAS絮凝劑產(chǎn)生絮凝沉淀，色度去除率可達(dá)99%。陽(yáng)離子表面活性劑與印染廢水中染料分子的絡(luò)合反應(yīng)具有較強(qiáng)的選擇性。通常情況下，單獨(dú)使用難以達(dá)到很好的效果，往往在使用時(shí)和鋁鹽復(fù)配。

　　天然高分子及其改性劑天然高分子絮凝劑的主要品種有淀粉及其淀粉衍生物、木質(zhì)素衍生物和甲殼質(zhì)衍生物三大類。

　　方忻蘭利用海蝦、蟹殼為原料，制得的殼聚糖為陰離子型天然有機(jī)高分子絮凝劑，用來(lái)處理印染廢水，COD去除率可達(dá)85%以上，形成的礬花顆粒大，沉降快。

　　天然高分子絮凝劑通常使用農(nóng)副產(chǎn)品中的有機(jī)高分子物質(zhì)提取制得，價(jià)廉，易降解，但電荷密度較小，分子量較低，且易發(fā)生生物降解而失去絮凝活性，故使用范圍不廣。

　　人工合成的有機(jī)高分子絮凝劑人工合成的有機(jī)高分子絮凝劑，分子量大，分子鏈中所帶的官能團(tuán)多，在水中的伸展度大，絮凝性能好，用量小，pH值范圍廣。同時(shí)在絮凝過(guò)濾、脫水等分離操作方面都具有優(yōu)越的性能。

　　高分子絮凝劑的品種主要有：聚丙烯酰胺、聚烯酸、聚二甲基二丙基氯銨、聚胺。與無(wú)機(jī)絮凝劑相比，高分子絮凝劑具有多種優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)高分子絮凝劑一般為具有數(shù)萬(wàn)乃至數(shù)千萬(wàn)分子量的水溶性高分子，在其細(xì)長(zhǎng)的分子中，有許多官能團(tuán)。這種官能團(tuán)在中和粒子表面電荷同時(shí)，能使粒子間牢固結(jié)合，從而生成穩(wěn)定的凝絮。

　　(2)由高分子絮凝劑生成的凝絮，其成長(zhǎng)速度快，且體積較大，因此可縮短處理時(shí)間。

　　(3)無(wú)機(jī)絮凝劑對(duì)pH值有高度依賴性，而高分子絮凝劑的作用則較穩(wěn)定。當(dāng)然，它們也有各自的最佳范圍，要避免不加區(qū)別地任意使用。

　　(4)高分子絮凝劑的用量為被處理水的lxl0～10xl0就可充分發(fā)揮效果，其使用量少，凝絮脫水后殘?jiān)可佟?guó)外的研究學(xué)者合成的PAN.DOC型高分子混凝劑是目前被廣泛使用的合成高分子絮凝劑之一，它是由二氰二胺在堿性條件下對(duì)聚丙烯腈進(jìn)行了側(cè)鏈改性而合成，使不溶于水的聚丙烯腈變成水溶性的兩性聚電解質(zhì)。它含有多種活性基團(tuán)，對(duì)水溶性染料有較強(qiáng)的吸咐作用，對(duì)含活性染料、酸性染料的印染廢水的COD去除率達(dá)63%，色度去除率達(dá)90%以上。

　　生物絮凝劑

　　我國(guó)南開大學(xué)莊益源篩選了六株對(duì)染料廢水有較好的絮凝脫色作用的菌株，開發(fā)了NAT型生物絮凝劑，對(duì)活艷藍(lán)NKR，酸性湖藍(lán)A，酸性品藍(lán)G的降解作用顯著。

　　使用絮凝脫色法可以有效地除去廢水中不溶性染料或以膠體狀態(tài)存在的染料。但卻基本上不能除去水溶性染料。不過(guò)，若幾種絮凝劑并用，或采用復(fù)合絮凝劑通?？梢杂行У厝コ苄匀玖?。

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