PACPAM絮凝处理印染废水的工艺研究朱露山

2010年第11期广东化工第37卷总第211期·123·PAC/PAM絮凝处理印染废水的工艺研究朱露山(盐城纺织职业技术学院化工系，江苏盐城224001)[摘要]文章以模拟染料废水为研究对象，用絮凝法处理高色度的四种红色染料废水。分别考察PAC和PAC/PAM及投加量对原废水去除率效果的影响。实验结果表明，絮凝处理的最佳复配比为PAC/PAM(mg/L)=40/3，在此配比下的絮凝剂处理实际工厂废水，其CODCr去除率和色度去除率分别高达61.6%和75%。[关键词]絮凝法；活性红染料；直接红染料；酸性红染料[中图分类号]X5[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2010)11-0123-01StudyontheDegradationofDyestuffWastewaterbythePAC/PAMFlocculationTreatmentZhuLushan(YanchengTextileVocationalTechnologyCollege,Yancheng224001,China)Abstract:Inthepaper,tosimulatethedyewastewaterforthestudy,flocculationtreatmentofthethreehigh-colorreddyewastewater.TheresultsshowedthatthebestflocculationrecoveryratiowasPAC/PAM(mg/L)=40/3,undertheratiotheflocculanttreat,theCODCrremovalratioandcolorremovalratiooftheactualplantwastewaterwereashighas61.6%and75%.Keywords:flocculationtreatment；theactivityofreddye；adirectreddye；acidreddye在盐城地区众多染化工厂中，红色染料被广泛采用。生产过程排放出的废液，含有大量的水溶性染料，色度大，有机物与残酸含量高，是目前最难处理的废水之一[1]。聚合氯化铝简称聚铝(PAC)是一种高分子无机絮凝剂，聚铝水解产物中具有多核羟基含Al3+络合物，例如[Al6(OH)14]4+、[Al7(OH)17]4+、[Al8(OH)20]4+等，使用过程中，这些络合物进一步水解，水解产物具有中和黑液胶体负电荷、压缩双电层、降低胶体ξ电位的能力，使原来相斥的胶体变成相互吸引的颗粒，破坏了胶团的稳定性，从而使胶体脱稳，沉淀除去[2-4]。聚丙烯酰胺类(PAM)合成高分子絮凝剂，由于其在水处理方面的神奇作用，在水处理领域得到了广泛的应用[5]。从目前水絮凝处理的发展趋势看，许多水处理研究者一致认为，不久的将来，高分子絮凝剂必会取代无机混凝剂[6]。在水处理中，如只用高分子混凝剂，则处理成本较高，所以一般聚丙烯酰胺常与其它一些无机絮凝剂一起使用，同时添加一些助凝剂，在产生良好的处理效果同时，降低处理费用。另外PAM的处理效果还受温度、水力条件、投加量等影响[7-8]。实践表明，只有适量投加PAM，才能在胶体颗粒间产生有效的吸附架桥作用。如投加量过高，水中胶体颗粒被聚合物所包围，就会失去架桥结合的可能性而使胶体微粒处理再稳定状态[9]。1实验部分1.1药品仪器实验用水：以成品染料以成品染料活性红X-3B、直接大红4BE、酸性红3R、活性艳红X23B和蒸馏水配制模拟废水。聚合氯化铝，聚丙烯酰胺，YHCA-100A型COD快速测定仪：姜堰市银河仪器厂。1.2实验方法废水色度测定：一般习惯用稀释倍数来表示色度。取出一定体积废水，在烧杯中稀释，记下稀释倍数，将其倒入50mL比色管中，与50mL蒸馏水并排比较，若尚有差别，再取出一部分，进行稀释，直到肉眼不能分辨出其中差别。记录下稀释倍数，即其色度。絮凝剂配比的测定：在絮凝反应装置中分别取不同的水样，先用聚合氯化铝絮凝，以反应前后的CODCr值作为衡量絮凝效果的标准。搅拌速度为100~160r/min，混合时间控制在2~5min。再用聚丙烯酰胺、聚合氯化铝/聚丙烯酰胺组合试剂重复上述实验，从而得出最佳絮凝剂配比。1.3实验工艺混凝法处理工业废水一般工艺过程如图1。废水混合反应沉降清液沉渣混凝剂(急速搅拌)(缓慢搅拌)污泥至过滤脱水工序澄清水至下步工序图1工艺过程Fig.1Craftprocess2结果与讨论2.1废水CODCr的测定四种水样的CODCr值色度和pH如表1所示，将其颜色附录，以找出其中规律。表1废水水质Tab.1Qualityofwastewater废水指标CODCr/(mg·L-1)色度(稀释倍数)pH1254912008.62573508.339622509.84136215008.4由表1可看出，四种废水的CODCr值各不相同，一般颜色较深的废水CODCr值较高。且四种废水都很浑浊，故需要絮凝剂进行絮凝沉淀处理。2.2废水的最佳处理方案和CODCr值根据重复的实验和比较，得出综合的结果，侧重减小色度的效果，找出最佳的处理方案，再测出上层清液的CODCr值，得到絮凝剂对废水CODCr的影响。见表2。加入聚铝和聚丙烯酰胺后，反应相当迅速，絮状物迅速上浮，留下清液，脱色效果不错。且少量的聚丙烯酰胺对絮凝的效果有促进作用，几乎瞬间可完成反应。稍多量的聚丙烯酰胺会使反应速度减慢。而同时作用时聚铝的量若多于某个量，则效果会无明显变化，且会有向下沉淀的絮状物。将此反应试样静置，时间较长后，沉淀都向下移动，渐至全部到达底部。(下转第126页)[收稿日期]2010-09-01[作者简介]朱露山(1970-)，男，江苏盐城人，讲师，主要从事化学教育与教学及化工产品的研究开发工作。广东化工2010年第11期·126·。对失效催化剂应优先进行再生处理，对失效且不可再生的催化剂应严格按照国家危险废物处理处置的相关规定进行管理。5亟待建立脱硝市场的准入制度随着燃煤发电量的快速增长，燃煤电厂氮氧化物的排放对环境影响的比重将逐步提高，如果不加以有效控制，我国在二氧化硫控制上取得的环境效果，可能被氮氧化物排放增长部分抵消。目前烟气脱硝市场发展现状还不完善，虽然火电厂脱硝市场刚刚起步，但已发现诸多问题：首先是SCR技术的重复引进，不仅给国家造成一定损失，加剧了脱硝市场无序竞争的局面，而且不利于资源的优化配置。其次是脱硝市场开始呈现低价竞标、招投标过程不规范的情况，这在一定程度上给SCR装置投运后的稳定运行埋下隐患。再次，目前我国缺乏燃煤电厂脱硝市场的准入准则。由于目前SCR工艺采用高尘段布置，对锅炉以及脱硝反应器后的烟道、除尘器、脱硫装置都有一定的影响，这就决定了脱硝设备要与锅炉等设备一样具有高的可靠性，需要脱硝公司在具备脱硝相关技术、经验的同时，必须兼有锅炉和环境保护等相关专业知识的人才，但是目前我国并没有针对这一特征的市场准入制度，导致脱硝公司良莠不齐。燃煤电厂烟气脱硝产业是市场充分竞争的领域，SCR装置是电力安全生产管理的重要对象，同时SCR装置属于环保装置，具有环保装置进行强制管理的一般属性。为避免恶性竞争、确保工程质量、提高运行可靠性与稳定性，应该规范脱硝市场，亟待建立市场准入制度。建议由国家相关部门对从事燃煤电厂烟气脱硝工程建设的企业从资质、业绩、市场信誉等方面，设立脱硝的行业准入门槛，并制定准入办法，进行资格准入。引导燃煤电厂脱硝产业良性发展，进一步增强脱硝技术创新能力。6结语减少燃煤电厂的氮氧化物对于保护生态、保持人们身体健康起到重要作用，而减排氮氧化物就是保护环境、改善民生的重大举措。我们不仅倡导合理使用燃料与污染控制技术相结合、燃烧控制技术和烟气脱硝技术相结合的综合防治措施，以减少燃煤电厂氮氧化物的排放。燃煤电厂氮氧化物控制技术的选择应因地制宜、因煤制宜、因炉制宜，依据技术上成熟、经济上合理及便于操作来确定。不仅加大鼓励具有自主知识产权的烟气脱硝技术、脱硫脱硝协同控制技术以及氮氧化物资源化利用技术的研发和应用，还要鼓励低成本高性能催化剂原料、新型催化剂和失效催化剂的再生与安全处置技术的开发和应用。参考文献[1]SternAC，WohlersHC，BoubelRW，etal．Fundamentalofairpollution[M]．NewYork：AcademicPress，1973：993-998．[2]ParvulescuVI，GrangeP，DelmonB．CatayticremovalofNO[J]．CatalysisToday，1998，46：233-316．[3]SalkerAV，WeisweilerW．CatalyticbehaviourofmetalbasedZSM-5catalystsforNOxreductionwithNH3indryandhumidconditions[J]．AppliedCatalysisA：General，2000，203：221-229．[4]MikaelaW，KarlssonCJ，MagnusS．SelectivecatalyticreductionofNOxwithNH3overzeoliteH–ZSM-5：influenceoftransientammoniasupply[J]．JournalofCatalysis，2003，218：354-364．[5]EPA．AirPollutionControlCostManual[R]．Washington，D．C：EPA，2002．[6]陈进生．嵩屿电厂烟气SCR脱硝工艺及特点分析[J]．电力环境保护，2006，22(6)：40-43．[7]张强，许世森，王志强．选择性催化还原烟气脱硝技术进展及工程应用[J]．热力发电，2004，34(4)：1-7．[8]王琦，王树荣，闫志勇，等．燃煤电厂SCR脱硝技术催化剂的特性及进展[J]．电站系统工程，2005，21(3)：4-6．[9]刘学军．SCR脱硝技术在广州恒运热电厂300MW机组上的应用[J]．中国电力，2006，39(3)：86-89．[10]王杭州，陈进生．300MW燃煤机组增设烟气SCR脱硝装置的技术改造[J]．锅炉技术，2007，38(2)：62-67．[11]DjeradS，CrocollM，KuretiS．EffectofoxygenconcentrationontheNOxreductionwithammoniaoverV2O5–WO3/TiO2catalyst[J]．CatalysisToday，2006，113：208–214．[12]Garc´ıa-BordejéE，CalvilloL，LázaroMJ．Vanadiumsupportedoncarbon-coatedmonolithsfortheSCRofNOatlowtemperature：effectofporestructure[J]．AppliedCatalysisB：Environmental，2004，50：235-242．[13]Garcı´a-Bordeje´E，Monzo´nA，La´zaroMJ．PromotionbyasecondmetalorSO2overvanadiumsupportedonmesoporouscarbon-coatedmonolithsfortheSCRofNOatlowtemperature[J]．CatalysisToday，2005，103：177-182．(本文文献格式：韦正乐．燃煤发电厂SCR烟气脱硝系统的研究[J]．广东化工，2010，37(11)：124-126)(上接第123页)表2各水样处理结果Tab.2Treatmentresultofwastewatermg·L-1编号PACCODCrPAC/PAM加入PAC/PAM后CODCr16042040/3350260420