水性油墨废水的混凝工艺试验_张涛

水性油墨废水的混凝工艺试验张涛,呼世斌,周丹(陕西西北农林科技大学环境工程研究室,杨陵712100)摘要:探讨了水性油墨废水处理中的混凝工艺,对混凝剂的种类及投药量、混凝最佳pH值、助凝剂种类及投药量等工艺条件进行了优化。当混凝剂为FeCl3,投药量为80mg/L,pH为4.0左右,助凝剂为壳聚糖,投药量为0.8mg/L时,处理后的废水COD去除率达87%以上,色度去除率达99%以上。关键词:水性油墨;混凝;FeCl3;壳聚糖中图分类号:X132文献标识码:A文章编号:1003-6504(2005)03-0093-03水性油墨简称水墨,具有不含挥发性有机溶剂,不易燃,不会损害油墨制造者和印刷操作者的健康,对大气环境无污染等特点,是一种新型绿色印刷材料。随着环保要求的不断提高,水性油墨的发展相当迅速。但是在水性油墨的生产和应用过程中,也会产生大量的设备清洗废水,此废水的特点是色度极高,COD值较大,直接排放会对水体造成严重的污染。目前国内外主要致力于水性油墨的生产开发研究,尚未见关于水性油墨废水处理技术的研究。针对水性油墨的性质,本文采用了经济常用的水处理方法—混凝法来对水性油墨的生产废水进行处理[1],取得了良好的效果,探讨混凝剂种类和投加量等因素对处理效果的影响,提出优化的工艺参数。1实验部分1.1仪器与试剂JJ-5型精密增力磁力搅拌器,754型紫外可见分光光度计,pHS-3C型精密酸度计,541-1型化学需氧量测定仪,手持进样器(0.5～5mL)。FeSO47H2O(分析纯),FeCl36H2O(分析纯),AlCl36H2O(分析纯),聚丙烯酰胺(化学纯),壳聚糖(化学纯),浓盐酸(分析纯),阳离子聚丙烯酰胺(化学纯),聚双氰胺(化学纯)。1.2测定方法COD是快速测定法,SS是滤纸法[2],色度是稀释倍数法和分光光度法[3],pH是玻璃电极法。1.3实验方法量取100mL废水于烧杯中,投加适量的混凝剂,调节pH[4],快搅(140r/min)1min。再加入少量助凝剂,慢搅(40r/min)1min,静置沉降,测定上清液的色度和COD。先选择混凝剂的种类,在选择混凝剂最佳作者简介:张涛(1980-),男,在读硕士,主要从事水处理技术方向的研究,(电话)029-87095962。投加量和最佳pH范围,在固定前面几项的条件下,选择助凝剂种类及投加量,最后确定上述因素的最佳组合点[5]。1.4油墨废水此废水来源于西安市某水性油墨生产企业,废水的初始水质情况见表1。表1废水的初始水质水质指标数值pH值7.5～8.0COD值6000～16000mg/L色度300～500倍(稀释倍数法)SS15～50mg/L2结果与讨论2.1混凝剂的选择混凝剂的选择见表2。表2混凝剂的选择混凝剂处理后沉降时间上清液颜色上清液吸光度(A)COD去除率(%)PAC12’34无0.01784.50PFC10’17略红0.03385.27PAFC8’53略红0.02384.05FeSO46’26略红0.02884.64FeCl36’43无0.01286.64当投药量在80mg/L时,由表2可以看出,投加不同种类的混凝剂,沉降速度最快的是FeSO4和FeCl3,脱色率最高(即上清液吸光度最小的)是FeCl3,COD去除率最高的也是FeCl3。综合考虑沉降时间、COD去除率和色度去除率等因素,选取FeCl3为最佳絮凝剂。2.2投药量对处理效果的影响投药量对处理效果的影响见图1。图1中分别是混凝剂FeCl3在不同的投药量水平对处理后废水的色度和COD值的影响曲线。可以看出在实验范围内,随着FeCl3投加量逐渐增加,色度和93水性油墨废水的混凝工艺试验张涛,等DOI:牨牥牨牴牰牱牪牤jcnki牨牥牥牫牠牰牭牥牬牪牥牥牭牥牫牥牫牴COD去除率均呈上升趋势,分别达到最大值后呈缓慢下降趋势,而且投加量对色度去除率影响较小(色度去除率均能达到99%左右)。因此从COD去除率,色度去除率和经济角度考虑,选用FeCl3投加量为80mg/L为最佳投药量。2.3pH对处理效果的影响pH对处理效果的影响见图2,表3。表3pH对上清液色度去除率的影响pH3.03.54.04.55.05.56.0处理前吸光度(A)2.200沉降时间8’296’586’437’089’3430’26>90’上清液吸光度(A)0.0340.0260.0120.0240.0260.4040.434脱色率(%)98.4598.8299.4598.9198.8281.6480.27图2中分别是不同pH条件下废水COD的去除率,可见COD去除率随pH增大先增后减在pH4.0处有一个明显的峰值。表3中列出了pH对沉降速度和上清色度的影响情况,可见pH在3.5～4.5范围内可沉降性和脱色率都较好,且在pH4.0处效果