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SDF絮凝剂的研制及在印染废水处理中的应用

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SDF絮凝剂的研制及在印染废水处理中的应用陈建琴(莆田学院环境与生命科学系　福建莆田350002)

摘　要　以甲醛、二氰胺为主要原料,氯化铵为催化剂及一定量的助剂研制出SDF阳离子絮凝剂。对模拟废水和工业废水的处理结果表明,在最佳操作条件下,SDF絮凝剂对工业印染废水和模拟印染废水均有理想的处理效果,脱色率和CODcr去除率超过95%和75%,在和其他絮凝剂比较时,SDF絮凝剂的综合性能明显优于聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝

(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)等絮凝剂。

关键词　阳离子絮凝剂　印染废水　废水处理

TheProducingofSDFFlocculantandItsApplicationinDyeingWastewaterCHENJianqin(Dept.ofEnvironment&LifeScience,PutianCollege　Putian,Fujian350002)Abstract　SDFcationflocculantissynthesizedwiththerawmaterialsofformaldehydeanddicyanamide,thecatalystofammoniumchlorideandotherassistants.ThestudyisconductedontheperformanceofpreparedflocculantandtheresultsshowthatitisidealforSDFflocculanttotreatindustrialandsimulateddyeingwastewaterandtheremovalrateofchromaandCODercanexceed95%and75%respectivelyunderoptimumoperatingconditions.MoreovercomparedtootherflocculanttheperformanceofSDFflocculantissuperiortoployacrylamide(PAM),polyaluminumchloride(PAC),polyferricsulfate(PFS),andsoon.Keywords　cationflocculant　dyeingwastewater　wastewatertreatment

纺织工业是我国重要的经济部门之一,在纺织工业中,印染废水的污染较为严重,废水排放量占总排放量的1/10,每年约有6～7亿t排入环境[1]。印染废水成分复杂,色度深,碱性强,水量大,并含有毒、有害物质。随着染整工艺的发展,印染废水中水溶性染料、活性染料和化学浆料的数量和种类也在不断增加,因此对印染废水进行有效的综合治理已成为当前亟需解决的问题[2～4]。在众多的印染废水处理技术中,使用高效有机絮凝剂处理印染废水已经成为研究重点之一[5～8],本文制备了一种高效印染废水处理絮凝剂,并以模拟和工业印染废水研究了该絮凝剂的性能。1　实验部分1.1　主要仪器722光栅分光光度计,pHS3C酸度计,45600000HACHCODCR反应器(美国),数显鼓风干燥箱,电子分析天平,恒温恒速反应装置2套。1.2　药剂甲醛、二氰胺、氯化铵、氢氧化钠等化学药剂均为分析纯。聚丙烯酰胺(PAM分子量1300万,日本三井),聚合氯化铝(PAC),聚合硫酸铁(PFS),染料(活性红M3BE、活性翠兰KNG)为工业产品,添加剂(自制)。工业印染废水由莆田某印染厂提供。1.3　SDF絮凝剂的制备在装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管的4口烧瓶中加入一部分甲醛,在一定时间内加计算量的二氰胺、氯化铵及一定量自制添加剂,搅拌溶解,注意保持反应温度,在温度平稳以后,加入剩余的甲醛,控制反应一定的温度反应2～3h,冷却到室温即制得双氰胺甲醛改性产品。产品为无色透明、带有一定黏性并流动性良好的液体。1.4　絮凝试验(1)分别将染料活性红M3BE、活性翠兰KNG配置成

一定浓度的模拟废水,模拟废水指标见表1。表1　模拟印染废水水质

样品名称COD

cr/(mg・L-1)色度/倍pH

活性红　6756408.7

活性翠兰8005129.2

(2)取500mL印染废水于烧杯中,在搅拌条件下加入一定量的絮凝剂,以200r/min快速搅拌2min,再以50r/min

慢速搅拌10min,搅拌后静止沉降10min,观察絮体的形状、沉降速度和脱色效果。(3)取上层清液,对原水和上清液进行色度和

COD

cr测试

试验。1.5　水质分析(1)pH值采用pH计测试;

(2)色度测定采用稀释倍数法。脱色率的计算:脱色率

R=(1-处理后的色度/处理前的色度)×100%;(3)化学需氧量测定采用重铬酸钾法,先用

HACHCOD

cr

消解炉消解,再用分光光度法测定;

(4)废水中的固体悬浮物(SS)采用滤纸法测定

[9]。

2　结果与讨论

・72・2006年第32卷第5期May2006

工业安全与环保

IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection2.1　絮凝条件的选择为了综合研究自制的SDF絮凝剂处理印染废水的效果,

首先通过实验室配置的模拟印染废水来检测絮凝剂的絮凝性能并对各种影响絮凝作用的因素(如絮凝剂的用量、pH

值、废水的温度)进行了系统的研究。2.1.1　用量SDF絮凝剂的用量对絮凝效果的影响如图1和图2所示。从图1可以看出,开始脱色率随着絮凝剂用量的增加而增大;当絮凝剂的用量达到150～250mg/L时,脱色率达到最高,活性红和活性翠兰的最高脱色率分别达到98.8%和98.4%;絮凝剂添加量继续增大时,脱色率并不继续增加,甚至略微下降。图2中可以看出,在絮凝剂添加量为50～150mg/L阶段,CODcr的去除率随着SDF絮凝剂的添加量增

大而增大;在150～250mg/L阶段,CODcr的去除率随着SDF

絮凝剂添加量的增大,继续稍微增加,但是幅度很小,两种模拟染料的CODcr最大去除率大约都在75%左右;在絮凝剂的添加量继续增加到250mg/L以上时,出现絮凝恶化现象,

CODcr去除率都出现了明显的下降趋势。综合絮凝效率和处

理成本考虑,絮凝剂的用量应控制在150～250mg/L左右。

图1　絮凝剂用量和脱色率的关系图2　絮凝剂用量和CODcr去除率的关系图1、图2中模拟废水pH=8.0,废水温度25℃。2.1.2　pH值图3和图4为pH在6～11范围内,废水脱色率和COD

cr

去除率的关系,结果显示,利用SDF处理印染废水,在pH为

8.0时处理效果最好,活性红的脱色率为95%,CODcr去除率

为78%,活性翠兰的脱色率为98.4%,CODcr的去除率为72.5%;当pH值大于8,尤其是10以上时,絮凝效果急剧变差,脱色率和CODcr去除率均变低,而pH小于8时处理效果和pH=8时相差不大。由此可见,利用SDF絮凝剂处理废水时,pH值选择得当,可以大量减少絮凝剂使用量,降低絮凝成本,并且可以使絮凝进行得更加完全。图3、图4中活性红絮凝剂添加量为200mg/L,活性翠兰絮凝剂添加量为150mg/L,废水温度25℃。

3　印染废水pH值和CODcr去除率的关系

4　印染废水pH值和CODcr去除率的关系

2.1.3　温度

分取系列废水,在水浴恒温条件下考察温度对絮凝效果的影响,结果见图5。在本实验条件下,温度对絮凝剂效果影响甚微,脱色率都在95%以上,CODcr去除率都在72%以上,同时也说明SDF絮凝剂的使用受季节、区域的限制较小。

图5　废水温度对絮凝效果的影响 图5絮凝剂的添加量为200mg/L,废水pH=8.0。

2.2　不同絮凝剂的比较比较了SDF絮凝剂、聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)对活性红模拟废水的处理,并对处

理效果进行比较见表2。从表中可以看出,在各自最佳的絮凝条件下,SDF絮凝条件最好。无机絮凝剂PAC、PFS投加量大,处理效果并不理想,尤其对于PFS,由于铁盐会带来颜色,脱色效果更差。PAM在使用过程中,虽然加入量在100mg/L时就可以达到最佳效果,而且最佳处理效果和SDF处理效果接近,但PAM成本高,因此综合效益低。表2　不同絮凝剂处理效果

絮凝剂SDFPACPFSPAM

投加量(mg・L

-1)200450400100

脱色率/%95887093

CODcr去除率/%

76556070

2.3　应用研究为了进一步检验SDF处理印染废水的效果,用SDF絮凝剂来处理莆田某印染废水,结果如表3。结果表明,利用SDF

处理工业废水,效果和实验室处理模拟废水的效果相近。

・82・

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絮凝剂聚合硫酸铁处理印染废水

絮凝剂聚合硫酸铁处理印染废水

目录一.聚合硫酸铁的性质 (1)1.1 聚合硫酸铁简介 (1)1.2 絮凝剂的选择 (3)1.3 聚合硫酸铁的发展简史 (4)1.4 国内外聚合硫酸铁(PFS)应用研究现状 (4)1.2 国内外印染废水处理技术进展 (6)1.2.1 印染废水的水质特征 (6)1.2.2 印染废水处理方法的研究及应用进展 (7)1.2.3 脱色机理 (10)1.3 本文研究内容、意义与目的 (10)1.3.1 研究内容 (10)1.3.2 研究意义与目的 (10)二.聚合硫酸铁处理高色度印染废水的实验研究 (12)2.1 高色度印染废水的理化特性 (12)2.2 聚合硫酸铁处理印染废水的基本原理 (13)2.3 实验研究方案 (14)2.4 实验药品及仪器 (14)2.5 实验结果与讨论 (15)2.5.1 模拟染色水脱色试验 (15)2.5.2 聚合硫酸铁的用量对印染废水处理结果COD 值和色度的影响 (17)2.5.3 pH 值对印染废水处理结果COD 值和色度的影响 (18)2.5.4 温度对印染废水处理结果COD 值和色度的影响 (19)2.5.5助凝剂的加入对印染废水处理结果的影响 (21)2.6 正交试验 (22)2.6.1 正交试验目的 (22)2.6.2 正交试验因素的选择 (22)三.结论与展望 (24)参考文献 (25)絮凝剂聚合硫酸铁处理印染废水摘要：本论文介绍了聚合硫酸铁(PFS)处理印染废水的新工艺。

实验数据证明，聚合硫酸铁处理这类印染废水有较好的处理效果。

通过反复试验，得出结论——用聚合硫酸铁处理高色度印染废水时，絮凝剂的投加量、操作温度、溶液的酸度、搅拌速度及时间、静置时间等都会对处理水质指标产生影响。

达到最佳处理效果的操作指标为PFS的浓度120mg～160mg,温度20℃，酸度在PH值8～10范围，搅拌时间5min，静置时间30min。

其中PFS的用量应根据水质指标的不同做相应的调整。

高分子絮凝剂在印染废水处理中的应用进展

高分子絮凝剂在印染废水处理中的应用进展

高分子絮凝剂在印染废水处理中的应用进展我国印染企业每天排放废水约为400×104m3，这些废水成分复杂、色度大、浓度高且生物难降物质多。

特别是近年来，合成纤维的品种和数量的增加以及化学浆料(PVA)代替淀粉在印染工业中的应用，使得印染废水更加难处理。

因此，印染废水的综合治理，已成为当今国内外急需解决的一大难题。

高分子絮凝剂以其良好的凝聚效果、脱色能力和操作简单、投资省等优点，在水处理过程中起着重要的作用，是水处理中应用最广、处理成本最低的有效方法之一。

近年来随着高效、新型絮凝剂的开发和应用，高分子絮凝剂正广泛地应用于处理印染废水过程中。

1 无机高分子絮凝剂在印染废水处理中的应用1.1 聚铝絮凝剂碱式氯化铝(PAC)是水处理中最常用的絮凝剂之一，在处理印染废水中应用最为广泛。

上海第一丝绸印染厂生化调节池中的印染废水，是以活性染料为主，直接染料为辅，属于高色度、高浓度废水，苏玉萍等[1]采用混凝法对此废水进行处理，当PAC投加量为700～900 mg/L，pH值控制在5.4～6.6时，脱色率可达93％，且PAC较其它絮凝剂所产生的矾花大、沉降速度快，另外，研究还发现对于以活性染料为主的印染废水，PAC的投加量要比处理疏水性染料时的投加料要多。

卢俊瑞[2]采用絮凝法处理溴氨酸活性染料生产废水，当PAC的投加量2 g/L时，脱色率和COD去除率均在90％以上。

此外，季民等[3]对染色废水混凝脱色机理的研究进一步表明，聚铝混凝脱色的pH值范围广，对于大部分染料废水，都可获得较理想的脱色效果，但对单偶氮、低分子量含水溶性基团较多的亲水性染料，则不能采用聚铝絮凝剂脱色。

1.2 聚铁类絮凝剂铁盐絮凝剂脱色性能好，因此，铁盐絮凝剂常用于印染废水的脱色。

秦美洁等[4]以硫酸亚铁，硫酸，铝盐为基本原料，在硫酸介质中以MnO2为催化剂，经空气氧化而得到的一种高聚合度无机高分子聚合硫酸铁絮凝剂，对印染废水进行处理，废水的脱色率达98％以上，COD去除率达75％以上，基本达到国家规定的排放标准。

微生物絮凝剂用于废水处理的研究及其应用

微生物絮凝剂用于废水处理的研究及其应用

微生物絮凝剂用于废水处理的研究及其应用于海波【摘要】论述了微生物絮凝剂的种类、絮凝机理、影响因素及其在废水处理中的具体应用,讨论了微生物絮凝剂在目前应用中存在的问题,并对其应用前景做了展望.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)011【总页数】2页(P127-128)【关键词】微生物絮凝剂;废水处理;应用【作者】于海波【作者单位】上海市城市建设设计研究院天津分院,天津,300073【正文语种】中文【中图分类】X703微生物絮凝剂是一类由微生物产生的有絮凝活性的代谢产物，主要有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA等［1］。

它一般是利用生物技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、抽提、精炼而成。

与传统的无机和有机高分子絮凝剂相比，微生物絮凝剂具有高效、无毒、可生物降解等特点;与目前普遍采用的天然高分子絮凝剂相比，微生物絮凝剂具有絮凝活性高，能产生絮凝剂的微生物种类多，生长快，易于采取生物工程手段实现产业化等特点，有着良好的发展前景［2］。

此外，产生絮凝剂的微生物绝大多数来自土壤中，资源极其丰富，获得的方法也较简单，成本低廉。

因此，生物絮凝剂作为一类高效安全絮凝剂已经得到研究者的关注和认可。

1 微生物絮凝剂的研究现状1.1 微生物絮凝剂产生菌絮凝剂产生菌是指具有分泌絮凝剂能力的微生物，至今发现的具有絮凝性的微生物已经超过20种，包括霉菌、细菌、放线菌和酵母菌等，其中最具代表性的产微生物絮凝剂的微生物有三种，即:酱油曲霉(Asp-ergillus sojae)、拟青霉(Paecilomyces sp)、红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)［3］。

1.2 絮凝机理、絮凝能力的影响因素1.2.1 絮凝机理由于微生物絮凝剂是带电荷的生物大分子，其混凝现象比较复杂，不同种类絮凝剂以及不同的水质条件，作用机理都有所不同。

对其作用机理曾提出多种学说，其中比较能接受的有以下几种［4］: 1)“吸附架桥”作用;2)“电性中和”作用;3)“化学反应”作用。

絮凝法处理印染废水研究进展及趋势

絮凝法处理印染废水研究进展及趋势

絮凝法处理印染废水研究进展及趋势单国华(新疆大学,新疆乌鲁木齐830046)摘 要:分析了印染废水的特点,介绍了传统絮凝法和新型絮凝法处理印染废水的研究进展及发展动向。

关键词:絮凝法;印染废水;研究进展;趋势中图分类号:T S199 文献标识码:A 文章编号:1673-0356(2009)02-0017-03收稿日期:2009 01 19;修回日期:2009 02 20作者简介:单国华(1980 ),男,主要从事印染工艺控制方向研究。

纺织印染工业是中国传统优势支柱行业之一,已有一个多世纪的发展历史,20世纪90年代以来,伴随我国经济的高速发展,印染行业也获得迅猛发展,其用水量和排水量也大幅度增长。

据不完全统计,我国日排放印染废水量为3000~4000kt,印染厂每加工100m 织物,就会产生3~5t 废水。

同发达国家相比,中国纺织印染业的单位耗水量是发达国家的1 5~2 0倍,单位排污总量是发达国家的1 2~1 8倍。

加强印染工业废水的处理对缓解我国水资源严重匮乏、维持生态平衡、保护环境起着极其重要的作用。

1 印染废水的特点1 1 组分复杂印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水。

主要包括:预处理阶段排放的废水,染色阶段排放的染色废水,整理阶段排放的整理废水。

印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、管理水平的不同而有所差异,导致各个印染工序排放后汇总的废水组分非常复杂。

随着染料工业的飞速发展和后整理技术的进步,新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中被大量使用,难降解有毒有机成分的含量也越来越多,有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机物,对环境尤其是水环境的威胁和危害越来越大。

总体而言,印染废水的特点是成分复杂、有机物含量高、色度深、化学需氧量(CODcr )高,而生化需氧量(BO D 5)相对较低,可生化性差,排放量大。

1 2 处理方法的局限性当前处理印染废水常有如下几种方法:1)生物法。