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染料颜料行业

废水处理工艺及说明

将混合均匀的废水调pH值 至7.5 ~ 8.5 , 加入适 量的脱色剂搅拌数分钟后再加入絮凝剂聚合氯化铝 ( PAC) 和助凝剂聚丙烯酰胺( PAM) , 进入气浮设备进行固液分离, 上清液达标排放。如图1。


分析方法及计算

(1) 分别将500mL印染废水置于烧杯中 , 调pH值至最佳状态,匀速搅拌,加入一定量的脱色剂搅拌1min后, 加入一定量的PAC, 搅拌后加入适量助凝剂PAM, 再搅拌, 静置分层。取上层清液分两份, 其中一份以蒸馏水作为参比,用稀释倍数法测定其色度, 并于最大波长处测定处理后溶液的吸光度值, 然后计算 脱色率R( %) ; 另一份测定化学需氧量(COD), 求出处 理后溶液的COD值。

(2) 脱色率( R%) 采用吸光度测定:

 R%=[( A0- A) /A0]×100%  

式中: A0为处理前溶液初始的吸光度; A为处理后 溶液的吸光度。

(3) 化学需氧量(COD)采用重铬酸钾法测定:

COD去除率(%)=((COD0 - COD)/COD0 )×100%

式中: COD0为原液的COD; COD为处理后样品的COD。


脱色剂用量对脱色效果的影响

取10份500mL水样 ,  分别加入高效脱色剂原液0.25mL、0.5mL、0.75mL、1.0mL、1.25mL、1.5mL、1.75mL、 2.0mL、2.25mL、2.5mL, 结果如下图所示

由图2可以看出: 脱色剂用量是影响印染废水脱 色的重要参数之一。当加药量从0.25mL增加到1.5mL的时候, 此时的脱色率一直提高很明显: 脱色剂用量 越大, 印染废水的脱色率越高, 这是因为高效脱色剂作为有机聚合电解质在水体中电性中和。但再增加脱色剂的用量, 脱色率出现了显著下降的趋势, 说明此时的加药量已经过量了, 这是由于染料胶体微粒过多的吸附废水中带负电的胶体, 反而使粒子带正电荷而再次使水中胶体物质趋稳, 阻碍絮凝过程的进行, 药剂失去了正常的混凝絮集的能力, 造成脱色率的降低。


PAC用量对脱色率的影响

取10份500mL水样, 分别加入一定量的高效脱色剂, 边搅拌边依次在每个烧杯中加入10%PAC 0.25mL、0.5mL、0.75mL、1.0mL、1.25mL、1.5mL、1.75mL、2.0mL、2.25mL、2.5mL, 再加入一定量的PAM以促进悬浮物 沉降, 然后将配制的溶液静置一段时间后, 取上层清 液测吸光度, 计算脱色率。实验结果如下图所示。

由图3可知 , 随着加药量(0.25~2.5mL)的增加 , 印染废水的脱色效率不断增加。当加药量在0.25~1.75mL之间增加的时候, 印染废水脱色率随着PAC用量的增加而提高显著。当PAC加量在从1.75mL增大到2.5mL的时候, 脱色率变化幅度不大, 趋于稳定状态, 说明当加药量为1.75mL时已经足够了, 再继续增加聚合氯化 铝的药量只会提高处理成本造成浪费, 而对脱色效果 的提高不是很明显。



废水的pH值对脱色率的影响

取500mL水样, 加入一定量的高效脱色剂和聚合 氯化铝, 用氢氧化钠溶液或硫酸溶液调节废水的pH为4~10, 则 pH值对印染废水脱色的影响效果如下图。

由图4可知, pH值是影响印染废水的脱色效果的 一个重要因素。当pH<7时废水形成的絮体较小, 不利于沉降,废水中胶体去除率低。这是因为在酸性废水中, PAC加药量要大, 加药量不够, 混凝提供的正电荷就 少, 中和胶体使之脱稳能力就会变差。当pH在7.5~8.5范围内时, 脱色絮凝效果明显高于酸性范围, 产生这种现象主要原因是絮凝剂的型态分布和溶液的pH值密切相关: 废水能够提供足够的碱度供混凝剂水解形 成各种高电荷的、多羟基的水合阳离子化合物 , 它们 不仅可以中和胶体表面所带的负电荷, 还可以起吸附 架桥作用。当废水的pH再升高的时候( 即pH≥9 时) ,脱色效果降低, 造成这种结果的原因可能是因为碱度太高了使得铝盐更多的转化为Al(OH)3胶体、[Al(OH)4]- 、 [Al(OH)5]2- 等形态存在于溶液中 , 由于这些最终的 水解产物带有负电或不带电, 与胶粒表面不能起到电中和作用 , 且吸附架桥作用也减弱, 因而混凝剂使胶 粒脱稳的能力变差 , 混凝效果不好, 从而脱色效果 变差。


废水处理实验

在不同时间段分别取 3 次 500mL 的污水进行试验,而所取污水水质的色度在60~200倍之间,COD的浓度在200~800mg/L之间,变化将pH值调节在7.5~8.5之间,然后再进行一系列药剂的增加,使得印染废水脱色率达到92%以上,COD的去除率也达到60%左右,结果如表所示。


印染废水处理试验结果表

序号

pH 值

脱色剂的投加量(mL)

PAC 的加入量(mL)

处理前色度(倍)

处理前COD(mg/L)

色度去除率(%)

COD去除率(%)

1

8.0

1.3

1.5

102

387

92.5

59.7

2

8.5

1.0

1.4

134

352

93.7

61.4

3

8.0

1.5

1.6

168

456

93.0

60.5


结论

(1) 脱色剂的加入量、PAC的投加量、pH值等因素都是影响印染废水脱色的主要因素。

在500mL印染废 水中, 当废水酸碱度在7.5~8.5之间, 聚合氯化铝( PAC) 的用量在1.0~1.75mL之间, 高效脱色剂的用量在1.0~ 1.5mL之间时, 废水脱色效果最好。

 

(2) 药剂的加入顺序、用量以及废水的pH值等因 素是影响印染废水絮凝脱色的主要因素, 而聚合氯化 铝对印染废水的脱色絮凝效果较好 , 若将脱色剂与 PAC配合使用, 不仅可有效降

低絮凝剂的用量 , 而且 絮体形成速度与沉降速度大大加快, 污泥量少, 表现 出良好的脱色絮凝效果。

 

(3) 物化方法处理印染废水使得废水脱色效果良 好而达标排放, 但因此厂是生产亚麻产品, 进水COD 浓度不高: 最多只达到800mg/L, 因此使用物化方法虽 然COD去除率不高, 但仍可以使COD排放达到三级排放标准。若生产棉织产品,它的进水COD浓度至少要 达到1000mg/L, 此时物化处理的方法就不能使COD达标排放。若想将废水COD排放达到国家一级标准且脱色效果要好,建议将物化和生化相结合,混凝技术作 为生化的预处理,可以去除一部分COD、降低色度,同时也可以降低生化处理阶段污染物的负荷。

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