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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400×104 m3,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。杜仰民[5]以无机铁盐,对不同类型印染废水进行絮凝脱色,印染废水絮凝加助凝后,脱色率平均达94%,COD的去处率平均达74.3%,处理后的印染废水无色,透明,达到排放标准。陈福根等采用聚合硫酸铁(PFS)加助凝剂Mz处理纺织印染废水,经数年生产实践运行表明,处理后的水质COD,色度等主要指标达到国家排放标准。 1.4 聚硅酸盐类絮凝剂 聚硅酸絮凝剂是一种应用较早的絮凝剂,由于其稳定性差,故应用较少,在此基础上,人们研制聚硅酸盐絮凝剂,并用于废水处理,取得了较好效果。高宝玉等研制了一种含金属离子的聚硅酸脱色絮凝剂 (PSMA),对染料废水具有良好的絮凝脱色效果,对活性染料废水,当PSMA投加量为90 mg/L时,脱色率达95%以上,对于分散和酸性染料废水,当PSMA投加量为45 mg/L时,脱色率即可达到95%以上。李硕文等也研制了聚硅酸铝絮凝剂,并应用于染色废水处理,取得了较好的效果。 2 有机合成高分子絮凝剂在印染废水处理中的应用 2.1 聚胺类絮凝剂 阳离子型聚胺类絮凝剂是有机絮凝剂中价格较低的一种,在水处理中,有很大应用价值。周道生等在处理靛兰染色废水中采用聚丙烯酰胺(PAM)和NaOH,每次按处理水量进行配制,取得了较好的效果。董银卯等以环氧氯丙烷、氨水、二甲胺为主反应物,引入可改变官能团和电荷密度的添加剂,研制了聚胺类HA系列絮凝剂,对染织废水进行处理,色度去除率达96%以上,浊度去除率为92%,COD去除率为64%,若与无机絮凝剂复配使用,效果更佳。徐理阮等也通过环氧化合物胺化的方法制得阳离子型絮凝剂,处理印染废水,降低了废水中的COD和色度,效果特别显著。华南理工大学闫胜文等[17]采用先加入聚丙烯酰胺和无机絮凝剂G409进行处理印染废水,然后再采用电解法处理,据报道,最后出水可达国家排放标准。 2.2 聚腈类絮凝剂 王艳等以聚丙烯腈为高分子链,用双腈双胺与聚丙烯腈大分子上的腈基改性,制得含有多种活性基团的聚合物PAN-DCD,研究了PAN-DCD对活性染料、分散染料及酸性染料废水的脱色效果,并初步探讨了其脱色机理,对各种染色废水脱色率均在80%以上。高华星等用合成的多种活性基团的聚两性电解质PAN-DCD和PAN-DCD-HY以及阳离子聚电解质FA-2#对印染厂废水进行脱色和去除COD效果评价,实验结果证明,这几种高分子絮凝剂对印染废水都具有优良的脱除性能,比常用的无机絮凝剂效果要好。 3.2 木质素衍生物絮凝剂 自70年代以来,国外已研究了以木质素为原料合成季胺型阳离子表面活性剂,用其处理染料废水获得了良好的絮凝效果。我国朱建华等利用造纸蒸煮废液中木质素合成了阳离子表面活性剂,处理印染废水,结果表明,木质素阳离子表面活性剂具有良好的絮凝性能,脱色率超过90%。张芝兰等以草浆黑液中提取木质素,作为絮凝剂,并与氯化铝、聚丙烯酰胺的效果进行了比较,证实了木质素处理印染废水的优越性。雷中方等研究了从厌氧处理前后的碱法草浆黑液中提取木质素作为絮凝剂,处理印染废水,取得了较好的效果,在此基础上雷中方等又研究了木质素絮凝作用机理,证明了木质素絮凝剂是一种对高浊度、酸性废液有特效的水处理剂。 3.3 其它天然高分子絮凝剂 宫世国等以天然资源为主要原料,经物理、化学加工后制成两性新型复合混凝脱色剂ASD-Ⅱ对印染厂的还原、硫化、纳夫妥以及阳离子和活性染料的染色废水进行絮凝脱色实验,脱色率平均大于80%,最高达98%以上,COD去除率平均大于60%,最高达80%以上。张秋华等采用研制的羧甲基壳聚糖絮凝剂处理毛巾厂的印染废水,实验结果显示,羧甲基壳聚糖絮凝剂在废水的脱色和COD的去除效果方面,都优于常用的其它高分子絮凝剂。 |