印染废水絮凝沉淀

印染废水絮凝沉淀-氧化处理研究及工程调试赵康;王震文【摘要】研究并验证了絮凝沉淀-高级氧化处理印染废水的工艺可行性，经过实验室小试，确定PAC和APAM的最佳投加量.在现场调试时，遇到了一些问题，譬如絮凝沉淀性能不好，气浮池泡沫较多等问题,并一进行了解决，最终顺利验收.【期刊名称】《能源与环境》【年(卷)，期】2015(000)006【总页数】2页(P68-69)【关键词】印染废水;絮凝沉淀;次氯酸钠;调试【作者】赵康;王震文【作者单位】上海纺织建筑设计研究院上海200060;上海市离心机械研究所有限公司上海200231【正文语种】中文［中图分类】X79我国是纺织印染工业的第1大国，纺织印染行业是废水排放大户，约占整个工业废水排放量的35%。我国印染废水排放量约为每天3x106~4x106m3,印染厂每加工100m织物，会产生3~5t废水。印染废水是一种有机含量高、色度深、碱性大、成分复杂、难生化降解的工业废水。印染废水的处理工艺主要有物化法、化学法和生化法，而且上述几种方法一般都进行搭配应用。在以往的研究和实际工程应用中，常用的组合工艺有Fenton氧化+混凝法［1］,沉淀后进行二氧化氯催化氧化法［2］,二氧化氯-活性炭组合脱色法［3］,生化法处理后高锰酸钾强化混凝深度处理法［4］等等。本文以实际工程项目为依托进行了实验室小试、工艺设计和现场调试，并完成了项目验收。项目的废水产生于印染车间的洗版工序，废水产生量为15t/d。项目最终采用絮凝沉淀-次氯酸钠氧化工艺来处理废水。并探讨了絮凝沉淀、次氯酸钠处理印染废水工艺优化条件以及现场调试运行结果。（1）主要试剂与仪器。试剂：次氯酸钠，聚合氯化铝（PAC），阴离子聚丙烯酰胺（APAM）;仪器：哈希水质分析仪，pH仪（OaktonIon5110Series），磁力搅拌器，分析天平（MettlerToledo，感度0.1mg）,500mL烧杯，具塞比色管。废水水样为某印染厂废水（COD为2814mg/L,BOD5为645mg/L,色度为64,pH为7.18）。（2） 试验步骤。絮凝沉淀和次氯酸钠氧化均在磁力搅拌器上的烧杯中进行。取印染废水200mL置于500mL烧杯中，进行磁力搅拌，加入一定量的聚合氯化铝溶液和阴离子聚丙烯酰胺溶液，搅拌1min后停止搅拌，静置，取上清液测定COD、色度、BOD5和pH。对絮凝沉淀后的废水进行滤纸过滤，对清液滴加一定量次氯酸钠溶液，搅拌后不同时间间隔取样，测定COD、色度、BOD5和pH。该试验所属项目的纳管标准为COD<500mg/L,色度<60,BOD5<300mg/L,pH=6~9。（3） 测试方法。①COD测定法。采用哈希水质分析仪及COD分析套装。②色度测定。采用稀释倍数法测定色度。③BOD测定。采用国标中的稀释接种法。2.1絮凝沉淀条件对COD等水质指标的影响首先保持废水中APAM浓度为0.2%，设定PAC的投加量从1%~3%（废水中的质量浓度，以下同），COD去除率如图1所示。COD浓度最终稳定在500mg/L左右，PAC的最优投加量在2%左右。然后保持PAC的投加量为2%，设定APAM的投加量从0.05%到0.25%,COD去除率如图2所示。COD浓度最终稳定在500~550mg/L,APAM的最优投加量为0.15%。因此絮凝沉淀的最优投加量为：PAC为2%,APAM为0.15%。在这个絮凝沉淀条件下，色度可降至10以内，BOD可降至在300mg/L以内，pH保持在6~9之间。经过絮凝沉淀，只有COD未能或者刚刚能达到纳管标准，还需要进一步处理。2.2次氯酸钠投加量和反应时间对COD等水质指标的影响由于絮凝沉淀后COD仍在500mg/L左右，在纳管标准左右，为了使得出水水质低于纳管标准，仍需要投加次氯酸钠，进行高级氧化处理。设定次氯酸钠投加量从200~1000mg/L,反应时间固定为60min，温度为20^,反应后的COD如图3所示。由于COD的纳管标准为500mg/L,将COD处理至300~400mg/L即可，由图3可见，500mg/L的次氯酸钠可将COD降至300~350mg/L。设定次氯酸钠的浓度为500mg/L,分别在反应30min,60min,90min,120min后进行取样分析，反应后的COD浓度与时间关系如图4所示。由此可见，90min反应时间能将COD降至300mg/L左右，这个浓度水平是一个更加安全的浓度水平。在此处理条件之下，经分析测试，BOD5为200mg/L以内，色度在10以内，pH为6~9。2.3最终工艺条件由以上可见，本项目的最终工艺条件为：(1)絮凝沉淀。①PAC投加浓度：2%。②APAM投加浓度：0.15%。(2)高级氧化。①次氯酸钠投加浓度：500mg/L。②反应时间：90min。另外，不对pH和温度进行调节。在此最优工艺条件下对废水进行处理，处理前后各水质指标如表1所示，COD处理效率为88.6%，BOD5的处理效率为77.4%，能够达到纳管标准。2.4原理讨论（1） 絮凝沉淀。絮凝沉淀的主要原理是在水中投加混凝剂后，其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大，沉降速度不断增加，从而达到将废水中的悬浮物去除的目的。（2） 高级氧化。次氯酸钠溶液中含有水解出来的次氯酸，次氯酸进一步产生具有强氧化性的氧自由基，这种自由基可以将水中大部分碳氢化合物氧化为二氧化碳和水。2.5工艺流程在实验室小试的基础上，对印染废水的处理流程进行了设计，如图5所示。工艺流程解释如下：（1） 在集水池之前设置不锈钢格栅网，对废水中的大颗粒杂物（例如树叶、布头等），经过细格栅初步隔离的废水在集水池内均质均量，作为后续处理的调节池，同时调节池接收板框压滤机压出的废水。（2） 废水进入絮凝沉淀装置，投加PAC和APAM后通过斜管沉淀池进行絮凝沉淀，去除悬浮颗粒物和色度，同时COD和BOD5也有大幅降低。絮凝沉淀出水进入气浮池（同时进行高级氧化）。通过气浮操作，可以将絮凝沉淀中带出的小颗粒以及原水中的微量油类去除掉。次氯酸钠高级氧化可以将COD进一步降低。絮凝沉淀底部以及气浮刮泥产生的污泥进入污泥池，污泥产生量在1m3/d左右。最后通过压滤机压成泥饼，作为危险废弃物处理。压滤产生的废水进入集水池。2.6构筑物设计（1） 集水池采用钢砼结构，有效容积为30m3，能够储存2d的废水量。（2） 絮凝沉淀池，有效容积7.5m3，每天操作8h，水力停留时间为4h。（3） 气浮池，有效容积3.75m3，每天操作8h，水力停留时间为2h。（4） 污泥池，有效容积5m3。2.7调试结果、问题及解决方法工艺设计完成即开始进行设备采购、制造、运输、安装和调试。调试时遇到的问题和解决方案总结如下：（1） 絮凝沉淀效果不好，出水带有一定量的悬浮颗粒物。①原因：卸泥频率偏少，以及絮凝效果不佳。②解决方案：增加底部污泥卸泥的频率。对PAC和APAM的投加量做微调，最终APAM的投加量为0.2%，PAC投加量保持不变。实施该方案后，絮凝沉淀出水澄清。（2） 气浮池产生大量泡沫，掩盖住了液面。①原因：废水中有一定的表面活性剂，气浮会导致泡沫且难以消除。②解决方案：加入消泡剂，增加了一个简易的消泡剂投加装置。实施该措施后，泡沫减少至可以接受。调试结束后，各水质指标均能达到纳管标准。（1） 该印染废水是可以用絮凝沉淀-高级氧化来处理至纳管标准的。（2） 经过实验室小试，PAC最佳投加量为2%，APAM最佳投加量为0.15%并在调试时调整为0.2%，次氯酸钠最佳投加量为500mg/L。（3） 现场调试时，遇到一些问题，如絮凝沉淀性能不好，气浮池泡沫较多等问题，并一进行了解决，最终顺利验收。【相关文献】1陈文松，韦朝海.