关于印染废水处理工艺的探讨2—印染废水的混凝预处理

三、印染废水的混凝预处理

本试验中混凝预处理采用的混凝剂为聚合氯化铝（PAC）和硫酸亚铁；助凝剂为聚丙烯酰胺（PAM）；酸碱调节为硫酸和氢氧化钠。

混凝试验中，混凝剂的投加量分别按照50mg/L、75mg/L、100mg/L、125mg/L、150mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L的浓度投加。助凝剂PAM的投加量按照2mg/L、4mg/L、6mg/L、8mg/L、10mg/L的浓度进行投加。

混凝试验设定的pH分别为pH5、pH6、pH7、pH8、pH9 ,搅拌时间为5min、10min、15min、20min。

3.1聚合氯化铝投加试验

1）不同初始PH值对混凝效果的影响

从如下所示的试验结果可以看，随着初始pH的增加,出水COD_Cr浓度呈先降低后缓慢增高的趋势,最大去除率为68.7%,最小去除率为59.0%。出水TP浓度和色度也表现出随初始pH升高去除率逐渐下降的趋势。这是由于当pH过低时,不利于形成Al(OH)z沉淀,同时会造成高分子链卷曲,架桥距离缩短,从而降低协同作用,影响混凝效果;pH过高会形成氢氧化铝溶胶,同样会导致高分子链卷曲,影响协同作用,使混凝效果下降。因此,过高或过低的pH都不利于混凝进行,影响出水水质。

综合考虑,为提高此类废水的混凝效果,建议聚合氯化铝的适宜pH为6.0—7.0。

2）不同搅拌时间对混凝效果的影响

从如下所示的试验结果可以看出, 出水COD_Cr浓度和色度均随搅拌时间的增加呈现先降低后增加的趋势。当搅拌时间分别为5min、10min和20min时,出水COD_Cr浓度分别为228mg/L、220mg/L和236mg/L,去除率分别为65.7%、66.9%、64.5%;出水色度分别为112倍、95倍和128倍。出水TP浓度则随搅拌时间增加而降低，当搅拌时间分别为5min、10min和20min时，出水TP浓度分别为0.28mg/L、0.22mg/L和0.20mg/L,去除率分别为94.9%、95.9%和96.3% 。

综合考虑,为提高此类废水的混凝效果,建议混凝反应的搅拌时间为10min。

3）不同聚合氯化铝的投加量对混凝效果的影响

从如下所示的试验结果可以看出,混凝剂的投加量对混凝效果影响很大。开始投加混凝剂时,由于降低了微粒的表面电位，微粒间的表面斥力下降,废水中的微粒开始絮凝;随着混凝剂用量的增加,微粒的表面电位逐渐降至零,废水中的微粒产生快速絮凝;继续投加混凝剂,废水中的微粒被过多的混凝剂包围，失去与其他微粒结合的机会,这时微粒的表面电位又开始上升,斥力增加,达到另一种稳定状态,不易凝聚，导致混凝效果下降。

综合考虑,为提高此类废水的混凝效果,建议PAC的适宜投加量为400mg/L。

4）不同PAM的投加量对混凝效果的影响

从如下所示的试验结果可以看出, 在相同混凝剂投加条件下,随着助凝剂PAM投加量的增加,出水COD浓度逐渐升高,去除率逐渐下降,PAM投加量为2mg/L、4mg/L和10mg/L时,出水COD_Cr浓度分别为192mg/L、200mg/L、216mg/L。对色度TP的去除效果均表现出先增加后下降的趋势;PAM投加量为2mg/L、4mg/L和10mg/L时，出水TP浓度分别为0.17mg/L、0.15mg/L.0.21mg/L;出水色度分别为76倍、71倍和81倍。由此可见,助凝剂的投加量不足或过高,均会影响处理效果。这是因为,当投加量不足时,PAM不能起到充分的粒间架桥作用,絮体不能聚集长大而使胶体沉淀;当投加量过大时,PAM会起胶体保护作用而使胶体再悬浮,从而影响混凝效果。

因此,综合考虑处理效果和经济条件,确定PAM最佳投加量为2mg/L。

3.2硫酸亚铁投加试验

1）不同初始PH值对混凝效果的影响

从如下所示的试验结果可以看，随着初始pH的增高,出水COD_Cr、TP浓度及色度均呈现出先降低后缓慢增高的趋势,当初始pH分别为7、9、11时,出水COD_Cr为236mg/L、152mg/L和156mg/L,去除率分别为63.7%、76.6%和76.0%；出水TP浓度分别为1.17mg/L、0.24mg/L和0.72mg/L,去除率分别为78.5%、95.5%和86.8%;出水色度分别为323倍、36倍和35倍,去除率分别为46.2%、94.0%和94.2%。

综合考虑,为提高此类废水的混凝效果,建议硫酸亚铁的适宜pH为9.0。

2）不同搅拌时间对混凝效果的影响

从如下所示的试验结果可以看，出水COD_Cr、TP浓度和色度均随搅拌时间的增加呈先降低后增高的趋势,当搅拌时间分别为5min、10min和20min时,出水COD_Cr分别为158mg/L、144mg/L和168mg/L,去除率分别为75.5%、77.6%、73.9%;出水TP浓度分别为0.57mg/L、0.48mg/L和0.59mg/L,去除率分别为89.5%、91.2%、89.2%;出水色度分别为30倍、21倍和29倍,去除率分别为94.0% 、95.8%和94.2%。

综合考虑,为提高此类废水的混凝效果,建议混凝反应的搅拌时间为10min。

3）不同硫酸亚铁的投加量对混凝效果的影响

从如下所示的试验结果可以看出,出水COD_Cr、TP浓度和色度均随硫酸亚铁投加量的增加而降低,但去除率渐趋平缓。当硫酸亚铁投加量分别为200mg/L、600mg/L和1000mg/L时,出水COD_Cr分别为170mg/L、166mg/L和158mg/L,去除率分别为74.4%、75.0%和76.2%;出水TP浓度分别为1.23mg/L、0.65mg/L和O.36mg/L,去除率分别为77.4%、88.2%和93.3%;出水色度分别为72倍、27倍和27倍,去除率分别为87.9%、95.5%和95.5%。这是因为，当投加量较小时,水中杂质与絮凝剂的接触不充分，不能凝聚长大，一部分未被絮凝,使污染物浓度仍较高;投加量过大，虽增加多核铁离子的数量,但架桥作用所必需的粒子表面吸附活性点少了,架桥变得困难,同时又由于粒子相互排斥而出现分散稳定现象,使所形成的絮凝体重新变成稳定的胶体，因此,混凝效果不会因混凝剂投加量的增加而发生显著改善。

综合考虑,为提高此类废水的混凝效果,建议硫酸亚铁的适宜投加量为200mg/L。

4）不同PAM的投加量对混凝效果的影响

从如下所示的试验结果可以看出,助凝剂PAM投加量的增加,对COD、TP及色度的去除的效果提高十分有限。当PAM投加量为2mg/L、6mg/L、10mg/L时,出水COD分别为148mg/L、144mg/L和144mg/L,去除率分别为77.2%、77.9%和77.9%;出水TP浓度分别为0.77mg/L、0.84mg/L和0.83mg/L,去除率分别为85.9%、84.6%和84.6%;出水色度分别为43倍、42倍和41倍,去除率分别为92.9%、93.1%和93.2%。从试验结果可以看出,PAM投加量对混凝效果影响较小，只是改变了絮体的沉降性。

因此,综合考虑处理效果和经济条件,确定PAM最佳投加量为2mg/L。