处理印染废水的复合混凝剂研究进展_贺启环

专论与综述处理印染废水的复合混凝剂研究进展贺启环,张勇,方华(南京理工大学环境科学与工程系,江苏南京210094)[摘要]对各种混凝剂的混凝机理与优缺点进行了分析,讨论了特定的混凝剂在印染废水处理中的特性及不同混凝剂之间的相互作用关系,论述了染料分子结构与其存在状态及混凝效果之间的关系,在此基础上提出了复合混凝剂处理印染废水的复配原则。[关键词]印染废水;混凝;复合混凝剂[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1005-829X(2002)04-0001-04StudyprogressincomplexcoagulantofwastewaterfromprintinganddyeingHEQi-huan,ZHANGYong,FANGHua(NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China)Abstract:Severalproblemsofcoagulantinthetreatmentofwastewaterfromprintinganddyeingarediscussed:themechanism,advantageanddisadvantageofallsortsofcoagulants,specialcharactersofeachcoagulantandtheinteractionrelationshipofdifferentcoagulants,andtherelationshipofthedyeingmolecularstructure,dyeingstateandcoagulationeffect.Thenthecomplexprincipleofcoagulantsisconcluded.Keywords:wastewaterofprintinganddyeing;coagulation;complexcoagulant随着染料工业的迅速发展,目前,全世界使用的染料品种已达数万种,印染废水主要含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等,具有成分复杂、浓度高、色度高、难降解等特点,是我国普遍遇到的主要有害废水之一〔1〕。该类废水的治理首先要解决脱色问题。目前常用的脱色处理方法有中和法、氧化法、吸附法、反渗透法、混凝法等。其中,混凝法以其适应性强,操作管理简单,基建投资低等优点而被广泛使用。但印染废水品种繁多,同一种混凝剂应用于不同的印染废水其混凝效果存在很大的差异。因此,结合染料分子结构,通过对各种混凝剂的作用机理的深入研究,研制开发高效复合混凝剂是目前混凝技术发展的主要方向之一。笔者深入研究了各种无机混凝及有机高分子絮凝剂的作用机理,在此基础上结合印染废水特点提出了印染废水复合混凝剂的复配原则,为混凝法处理印染废水提供了理论指导。1混凝机理及混凝剂特性在混凝过程中,混凝剂在水中首先发生水解、聚合等化学反应,生成的水解、聚合产物再与水中的颗粒发生静电中和、粒间架桥、粘附卷扫等作用生成粗大絮凝体再经沉淀除去。以上几种作用可能同时产生,在不同条件下某种作用可能是主导因素。混凝反应的过程控制即通过对混凝剂的筛选、混凝反应条件的确定等使混凝反应能以最小的投药量达到最佳的处理效率。高效复合混凝剂能同时发挥几种混凝剂的优点,使混凝法用于印染废水处理既经济,又适用。1.1无机混凝剂及其特性分析无机混凝剂主要包括铝盐和铁盐两大系列,此外,镁盐也有少量应用。传统的无机铝盐混凝剂包括硫酸铝和氯化铝,因传统铝盐混凝剂在水解混凝过程中并未能完成具有优势混凝效果的形态(如Al4(OH)84+、Al7(OH)174+、AlO4Al12(OH)247+等),投药量大,混凝效果较差〔2,3〕。鉴于此,科学工作者开发了众多铝盐无机高分子混凝剂,包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝等,大大提高了效果。铝盐混凝剂的缺点是矾花较多且松散,不易沉降。因铝盐水解是吸热反应,温度过低(<5℃)时投药量较大,另外,铝对人体有毒害作用,我国在2000年暂行水质标准中增加了铝的标准值为0.2mg/L。为减少铝盐混凝剂对出水残留铝的影响,除以无铝混凝剂(如铁盐)代替外,还可通过复合的方法降低铝盐的用量〔4〕。铁盐混凝剂包括硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、—1—2002年4月第22卷第4期工业水处理IndustrialWaterTreatmentApr.,2002Vol.22No.4聚合硫酸铁、聚合氯化铁等,其混凝作用机理与铝盐相似,但铁较铝有更强的亲OH-能力,因此水解的速度远远快于铝盐,铁盐当中Fe3+对非水溶性染料在pH值511的范围内脱色率高,其主要机理是压缩双电层、吸附架桥等,对绝大多数水溶性染料效果不理想,但对水溶性酸性染料,在pH值57的范围内由于吸附作用,脱色率较高,COD去除率