高效脱色絮凝剂在印染废水处理中的应用

博源金凯过滤设备（北京）有限公司对印染废水的综合治理是国内外急需解决的一大难题，开发经济有效的印染废水处理技术日益成为当今环保行业关注的重要课题〔1〕。高效环保污水脱色剂是近年来印染废水处理研究中的热点之一，它能与水中有色物质反应并形成悬浮颗粒，而后在高效絮凝剂的作用下进一步凝聚并形成巨大颗粒沉淀下来，最终达到脱色的目的，甚至可将染色废水中的染料分子全部析出并沉淀下来，使染色废水变成无色透明〔2〕。

山西某印染针织厂是集染、纺、织于一体的出口型生产企业，公司散纤维年产量600 t，粗纺、半精纺产品综合年产量为600 t，毛衫年生产量100 万件，每天产生的印染废水达150 t。废水主要来源于退浆、精炼、漂洗、高温染色、漂白、丝光、整理等工序的有机废水。该厂现有1 套设计处理量为150 t/d的印染废水处理系统，然COD 去除率较低、出水色度偏高，其指标超出《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287—1992）Ⅱ级标准。该厂委托中海油天津化工研究设计院对其系统进行改进，以便能使废水达标排放。经分析，其处理系统的混凝加药部分存在缺陷，为此笔者采用了新的高效脱色絮凝剂进行试验，并对其加药方案进行了调整，改进后污水处理系统的出水水质能够达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287—1992）Ⅰ级标准。

1 废水水质

该印染厂废水原水水质及出水排放标准2 工艺流程

废水先自流进入调节池，调节废水的水量、水质，再提升到混凝反应罐，调节pH、投加混凝剂进行絮凝沉淀后，废水进入引气气浮设备，经引气气浮设备去除沉淀后，废水进入兼氧反应池，采用接触活性污泥法进行生化处理，最终实现排放标准。生化处理所产生的污泥与引气气浮设备中的沉淀一起经回流处理后，剩余污泥经沉淀池沉淀后排至污泥浓缩池进行浓缩，经板框压滤机脱水后外运处置。

3 系统处理存在的问题和改进

3.1 处理过程存在的问题

原工艺采取先将废水pH 调节到6~9 后再投加硫酸亚铁和聚丙烯酰胺进行混凝的方式，其中硫酸亚铁投加质量浓度约为2 000 mg/L，聚丙烯酰胺约为3 mg/L。由于硫酸亚铁本身的还原性和颜色，在用药量大的情况下，容易发生返色现象，且其在碱性条件下与PAM 的复配使用效果不佳，从而出现产水色度偏高、COD 去除率低等问题，排污指标超过《纺织染整工业水污染物排放标准》规定的Ⅱ级排放标准。

3.2 系统加药处理改进措施

根据现场的工艺流程在实验室进行了共4 组小试试验，选用了3 种药剂，试验过程为：25 ℃下，取印染废水1 L置于烧杯中，调节pH 至中性，在不断搅拌下首先加入100～150 mg/L 印染水专用高效脱色剂A，搅拌均匀后再加入150～200 mg/L 助凝剂B，最后加入0.5～1 mg/L 相对分子质量为1 200 万、离子度为50%的阳离子高分子絮凝剂聚丙烯酰胺，搅拌均匀后，静置15 min，沉降分层后取上层澄清液进行分析。其试验结果见表2。由于原水氨氮极低，以及后续工序中存在浸没式超滤设备，故除COD、色度外，本次实验不考虑其他污染指标。

注：原加药方案为硫酸亚铁2 000 mg/L，聚丙烯酰胺3 mg/L，处理后出水色度180 mg/L，COD 355 mg/L。

由表2可以看出，采用新的高效脱色絮凝剂进行试验的4 组方案，处理后的出水水质均优于原方案，在本身用量较少的基础上亦大幅降低聚丙烯酰胺用量，比较合理经济。全部试验中以方案4 的处理效果最好。高效脱色絮凝剂是中海油天津化工研究设计院开发的新型印染废水专用脱色剂，由A 剂和B 剂组成，主要成分分别是季铵型阳离子高分子化合物和聚合铝铁，其兼具凝聚、絮凝、吸附架桥和吸附脱色等多种功能，可以同时对废水中的阴、阳离子起到净化作用。

由表4 可以看出，改进后出水COD、色度有了明显提高，成本分析表明，原方案加药成本为1.54 元/t，改进后加药成本为1.25 元/t，经济效益显著。

5 结论

（1）以季铵型阳离子高分子化合物为主要成分的高效脱色剂絮凝剂具有独特的脱色能力，应用于高色度印染废水处理时脱色效果显著，色度去除率可达90%。其使用时以pH 中性为适宜条件。

（2）本实验高效脱色剂絮凝剂A 剂的有效质量浓度为100~120 mg/L，B 剂的最佳质量浓度为150mg/L，阳离子PAM 的最佳质量浓度为0.5 mg/L。

（3）采用高效脱色絮凝剂处理后，污水处理系统的出水水质达到了《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287—1992）Ⅰ级排放标准。

（4）改进的加药方案运行成本低，且系统出水质量好，具有切实可行性。