【污水處理技術(shù)】絮凝-二氧化氯-吸附法處理印染廢水
北方某紡織有限公司以生產(chǎn)彩色絲、綿襪為主，廢水主要來自染色、漂白兩個(gè)工段，還包括少許設(shè)備、地面沖洗水和軟水站排放的少量污水，廢水中的污染物來自于織物的油脂、染料、助劑以及酸堿等其他藥劑。企業(yè)所排廢水水質(zhì)、水量波動(dòng)較大，色度處理要求嚴(yán)格?？梢圆捎蒙?物化的工藝加以處理，但生化法因?yàn)楸狈蕉焯炖?，溫度低，效果不好，因此，在提出了生?物化（氧化、吸附等）處理工藝的基礎(chǔ)上，在實(shí)驗(yàn)室又利用絮凝-ClO2氧化-吸附法對(duì)此廢水進(jìn)行了處理，效果良好。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器與試劑
梅宇牌全自動(dòng)絮凝儀（湖北潛江）；高效聚合鋁絮凝劑；二氧化氯（自制）等。
1.2 實(shí)驗(yàn)步驟
1.2.1 絮凝實(shí)驗(yàn)
利用梅宇牌全自動(dòng)絮凝儀，進(jìn)行絮凝實(shí)驗(yàn)，其目的主要是去除廢水的濁度，但同時(shí)也能去除一定的CODCr和色度，在這步實(shí)驗(yàn)中，影響因素主要是絮凝劑的用量、溶液pH值、絮凝實(shí)驗(yàn)加藥程序等。
1.2.2 ClO2氧化實(shí)驗(yàn)
利用化學(xué)法制備500mg/L的ClO2溶液500mL，進(jìn)行氧化實(shí)驗(yàn)，該步主要是將染料分子中的一些大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物或無機(jī)物，去除廢水的一部分CODCr和色度，同時(shí)利用后步的吸附處理。這步實(shí)驗(yàn)的影響因素主要是ClO2的用量和氧化時(shí)間。
1.2.3 吸附實(shí)驗(yàn)
利用粉煤灰為吸附材料，在靜態(tài)條件下進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步去除廢水的CODCr和色度。這步實(shí)驗(yàn)的影響因素主要是粉煤灰的用量和吸附時(shí)間。
2 結(jié)果與討論
2.1 廢水水質(zhì)
現(xiàn)場(chǎng)不定期采樣分析,廢水水質(zhì)如表1 所示。
表1 廢水水質(zhì)
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指標(biāo)
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CODCr/(mg·L-1)
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pH
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SS/(mg·L-1)
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色度(倍)
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廢水水質(zhì)
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800
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10.5
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450
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500
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2.2 絮凝實(shí)驗(yàn)最佳條件的選擇
在同一進(jìn)水條件下，相同膜材料和組件結(jié)構(gòu)形式的膜對(duì)同一有機(jī)物去除率的不同是由于膜孔徑的差別。膜孔徑越小，其截留分子量就越小，去除有機(jī)物的能力越強(qiáng)。這里，截留分子量是指去除率為90%~95%的溶質(zhì)分子量。RO膜的孔徑（＜1nm）比NF膜的（1~2nm）小，因此對(duì)有機(jī)溶質(zhì)的去除率比NF膜的大。一般來說，RO膜的截留分子量為100Da左右，NF膜的截留分子量在200Da以上。
2.2.1 絮凝劑的最佳用量
該廢水的pH為10.5,正適合絮凝實(shí)驗(yàn)所需的pH條件,所以原廢水不用調(diào)pH,直接進(jìn)行絮凝實(shí)驗(yàn)。取6個(gè)燒杯，分別加入1000mL的混均廢水水樣,改變絮凝劑的用量,在最佳的絮凝實(shí)驗(yàn)程序下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),絮凝實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，靜置一定時(shí)間后取上清液測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算其去除率，見表2所示。
表2 絮凝劑的最佳用量
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絮凝劑的用量/g
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0.3
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0.5
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0.8
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1.0
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1.2
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CODCr去除率/%
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20
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20
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50
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55.3
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55.8
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56.0色度去除率/%
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18
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37
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40
|
40
|
40
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從上表可以看出，隨著絮凝劑用量的增加，二者的去除率逐漸增大，但絮凝劑用量增加到0.8g后，再增加其用量 ，二者的去除率增加的不明顯，因此，在此實(shí)驗(yàn)中絮凝劑的用量以0.8 g/L廢水較為適宜。
2.2.2 絮凝實(shí)驗(yàn)程序
本實(shí)驗(yàn)利用的是梅宇牌全自動(dòng)絮凝儀，該設(shè)備利用單片機(jī)自動(dòng)控制,程序編制設(shè)定后，自動(dòng)運(yùn)行，本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)程序如表3所示。絮凝實(shí)驗(yàn)中，每步的攪拌速度和時(shí)間對(duì)結(jié)果影響很大，在哪一步開始加藥也對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，因此，實(shí)驗(yàn)程序應(yīng)反復(fù)修正，表3 只是給出了本實(shí)驗(yàn)所用的最佳程序，修正過程這里從略。
2.3 ClO2氧化實(shí)驗(yàn)條件選擇
2.3.1 ClO2用量的選擇
取6個(gè)燒杯，分別加入1000mL2.2最佳實(shí)驗(yàn)處理后的水，加入不同量的ClO2純水溶液，反應(yīng)1h后，測(cè)定水樣的各項(xiàng)指標(biāo)，和2.2最佳實(shí)驗(yàn)處理后的水的水質(zhì)比較，結(jié)果見表4.ClO2對(duì)某些有機(jī)物的氧化是有限的，所以，即使增加其用量，不能被其氧化的也不能夠被有效地氧化，從表4可以看出，ClO2的用量應(yīng)該選擇為150mg/L。
2.3.2 ClO2氧化時(shí)間的選擇
取6個(gè)燒杯，分別加入1000mL2.2實(shí)驗(yàn)處理后的水，均加入30mg/LClO2溶液，在不同的反應(yīng)時(shí)間下測(cè)定其各項(xiàng)指標(biāo)，和2.2最佳實(shí)驗(yàn)處理后的水的水質(zhì)。
表3 絮凝實(shí)驗(yàn)程序
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步驟
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t/min
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t/s
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攪拌速度/（r·min-1）
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加藥1 不加藥2
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1
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1
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0
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750
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1
|
|
2
|
1
|
0
|
700
|
1
|
|
3
|
0
|
30
|
250
|
0
|
|
4
|
10
|
0
|
0
|
0
|
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表4 ClO2用量的選表
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ClO2的用量(mg/L)
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30
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50
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150
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200
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250
|
300
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ClO2的用量(mg/L)
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15
|
35
|
55
|
56.5
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57.1
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58.2
|
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色度去除率/%
|
18
|
36
|
54
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54.6
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54.9
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55.2
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表5 ClO2氧化時(shí)間的選擇
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氧化時(shí)間/min
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20
|
40
|
60
|
80
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CODCr去除率/%
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36
|
47
|
55
|
56.2
|
|
色度去除率/%
|
40
|
58
|
54
|
55.2
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比較，結(jié)果見表5所示。從表5可以看出，ClO2的氧化時(shí)間應(yīng)為1.0h。能夠被ClO2氧化的物質(zhì)在1.0h之內(nèi)就被氧化了，再增加時(shí)間也是無謂的。
2.4 吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本實(shí)驗(yàn)主要是靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，即取100mL2.3最佳實(shí)驗(yàn)處理后的水樣于碘量瓶中，加入粉煤灰,在同一個(gè)搖床中振搖，考察不同的用量和振搖時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，結(jié)果表明，對(duì)于100mL水樣，加入100 mg吸附劑，振搖20min，稍加靜置，測(cè)定處理后的水樣的各項(xiàng)指標(biāo)平均為:CODCr60mg/L、色度：20倍、SS 40 mg/L，均達(dá)到了國家染整工業(yè)廢水排放1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
2.5 處理成本
綜合以上分析，處理1噸這樣的印染廢水其消耗定額為：
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原料名稱
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原料成本/（元·噸-1）
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消耗量
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費(fèi)用/元
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絮凝劑
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1000
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0.8kg
|
0.8
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二氧化氯
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13000
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150g
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1.95
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水、電等
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0.3
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合計(jì)
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3.05
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3 結(jié)論
利用絮凝--ClO2氧化--吸附法成功地對(duì)該印染廢水進(jìn)行了處理，處理后的水質(zhì)達(dá)到了國家染整工業(yè)廢水排放1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，雖然處理成本較生化-物化法高,但可以作為寒冷地方寒冷季節(jié)生化法的補(bǔ)充，保證廢水達(dá)標(biāo)排放,保護(hù)環(huán)境,保護(hù)人類的健康。
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