絮凝--ClO2氧化--吸附法處理印染廢水
利用絮凝--ClO2氧化---吸附法對一實際印染廢水進行了處理，結果表明，對于CODCr為800mg/L，色度為400倍的印染廢水，經(jīng)此工藝處理后，CODCr降低到了60mg/L，色度為20倍，達到了紡織染整工業(yè)廢水國家一級排放標準。本文同時對運行成本進行了分析。
北方某紡織有限公司以生產(chǎn)彩色絲、綿襪為主，廢水主要來自染色、漂白兩個工段，還包括少許設備、地面沖洗水和軟水站排放的少量污水，廢水中的污染物來自于織物的油脂、染料、助劑以及酸堿等其他藥劑。企業(yè)所排廢水水質、水量波動較大，色度處理要求嚴格？梢圆捎蒙-物化的工藝加以處理，但生化法因為北方冬天天冷，溫度低，效果不好，因此，在提出了生化-物化（氧化、吸附等）處理工藝的基礎上，在實驗室又利用絮凝--ClO2氧化---吸附法對此廢水進行了處理，效果良好。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
梅宇牌全自動絮凝儀（湖北潛江）；高效聚合鋁絮凝劑；二氧化氯（自制）等。
1.2 實驗步驟
1.2.1 絮凝實驗
利用梅宇牌全自動絮凝儀，進行絮凝實驗，其目的主要是去除廢水的濁度，但同時也能去除一定的CODCr和色度，在這步實驗中，影響因素主要是絮凝劑的用量、溶液pH值、絮凝實驗加藥程序等。
1.2.2 ClO2氧化實驗
利用化學法制備500mg/L的ClO2溶液500mL，進行氧化實驗，該步主要是將染料分子中的一些大分子有機物氧化成小分子有機物或無機物，去除廢水的一部分CODCr和色度，同時利用后步的吸附處理。這步實驗的影響因素主要是ClO2的用量和氧化時間。
1.2.3 吸附實驗
利用粉煤灰為吸附材料，在靜態(tài)條件下進行吸附實驗，進一步去除廢水的CODCr和色度。這步實驗的影響因素主要是粉煤灰的用量和吸附時間。
2 結果與討論
2.1 廢水水質
現(xiàn)場不定期采樣分析，廢水水質如表1 所示。
表1 廢水水質
指標 CODCr/(mg·L-1) pH SS/(mg·L-1) 色度(倍)
廢水水質 800 10.5 450 500
2.2 絮凝實驗最佳條件的選擇
在同一進水條件下，相同膜材料和組件結構形式的膜對同一有機物去除率的不同是由于膜孔徑的差別。膜孔徑越小，其截留分子量就越小，去除有機物的能力越強。這里，截留分子量是指去除率為90%~95%的溶質分子量[2]。RO膜的孔徑（＜1nm）比NF膜的（1~2nm）小，因此對有機溶質的去除率比NF膜的大。一般來說，RO膜的截留分子量為100Da左右，NF膜的截留分子量在200Da以上。
2.2.1 絮凝劑的最佳用量
該廢水的pH為10.5，正適合絮凝實驗所需的pH條件，所以原廢水不用調pH，直接進行絮凝實驗。取6個燒杯，分別加入1000mL的混均廢水水樣，改變絮凝劑的用量，在最佳的絮凝實驗程序下進行實驗，絮凝實驗結束后，靜置一定時間后取上清液測定實驗結果，計算其去除率，見表2所示。
表2 絮凝劑的最佳用量
絮凝劑的用量/g 0.3 0.5 0.8 1.0 1.2
CODCr去除率/% 20 20 50 55.3 55.8
56.0色度去除率/% 18 37 40 40 40
從上表可以看出，隨著絮凝劑用量的增加，二者的去除率逐漸增大，但絮凝劑用量增加到0.8g后，再增加其用量 ，二者的去除率增加的不明顯，因此，在此實驗中絮凝劑的用量以0.8 g/L廢水較為適宜。
2.2.2 絮凝實驗程序
本實驗利用的是梅宇牌全自動絮凝儀，該設備利用單片機自動控制，程序編制設定后，自動運行，本實驗采用的實驗程序如表3所示。絮凝實驗中，每步的攪拌速度和時間對結果影響很大，在哪一步開始加藥也對實驗結果有影響，因此，實驗程序應反復修正，表3 只是給出了本實驗所用的最佳程序，修正過程這里從略。
2.3 ClO2氧化實驗條件選擇
2.3.1 ClO2用量的選擇
取6個燒杯， 分別加入1000mL2.2最佳實驗處理后的水，加入不同量的ClO2純水溶液，反應1h后，測定水樣的各項指標，和2.2最佳實驗處理后的水的水質比較，結果見表4.ClO2對某些有機物的氧化是有限的，所以，即使增加其用量，不能被其氧化的也不能夠被有效地氧化，從表4可以看出， ClO2的用量應該選擇為150mg/L。
2.3.2 ClO2氧化時間的選擇
取6個燒杯， 分別加入1000mL2.2實驗處理后的水，均加入30 mg/L ClO2溶液，在不同的反應時間下測定其各項指標，和2.2最佳實驗處理后的水的水質。
表3 絮凝實驗程序
步驟 t/min t/s 攪拌速度/（r·min-1） 加藥1 不加藥2
1 1 0 750 1
2 1 0 700 1
3 0 30 250 0
4 10 0 0 0
表4 ClO2用量的選擇
ClO2的用量(mg/L) 30 50 150 200 250 300
ClO2的用量(mg/L) 15 35 55 56.5 57.1 58.2
色度去除率/% 18 36 54 54.6 54.9 55.2
表5 ClO2氧化時間的選擇
氧化時間/min 20 40 60 80
CODCr去除率/% 36 47 55 56.2
色度去除率/% 40 58 54 55.2
比較，結果見表5所示。從表5可以看出，ClO2的氧化時間應為1.0h。能夠被ClO2氧化的物質在1.0h之內就被氧化了，再增加時間也是無謂的。
2.4 吸附實驗結果
本實驗主要是靜態(tài)實驗，即取100mL2.3最佳實驗處理后的水樣于碘量瓶中，加入粉煤灰，在同一個搖床中振搖，考察不同的用量和振搖時間對實驗結果的影響，結果表明，對于100mL水樣，加入100 mg吸附劑，振搖20min，稍加靜置，測定處理后的水樣的各項指標平均為:CODCr 60mg/L、色度：20倍、SS 40 mg/L，均達到了國家染整工業(yè)廢水排放1級標準。
2.5 處理成本
綜合以上分析，處理1噸這樣的印染廢水其消耗定額為：
原料名稱 原料成本/（元·噸-1） 消耗量 費用/元
絮凝劑 1000 0.8kg 0.8
二氧化氯 13000 150g 1.95
水、電等 0.3
合計 3.05
3 結論
利用絮凝--ClO2氧化--吸附法成功地對該印染廢水進行了處理，處理后的水質達到了國家染整工業(yè)廢水排放1級標準，雖然處理成本較生化-物化法高，但可以作為寒冷地方寒冷季節(jié)生化法的補充，保證廢水達標排放，保護環(huán)境，保護人類的健康。
作者簡介：魯秀國（1964-），男，南京大學博士后，主要從事環(huán)境污染與防治的研究。
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