清洁技术
活性红染料染色漂洗废水的混凝脱色
佚名
2017/12/3
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活性红染料染色漂洗废水的混凝脱色

O 前言
活性染料由于其色泽鲜艳、色谱齐全、适用性强等特点,而成为使用量较大的染料之一。但是,它耗水量大,每吨织物耗水22~44 m ,是直接染料染色耗水的2~3倍;上染率低,一般在50% ~70% ;产生的废水
量大、色度深。由于活性染料具有良好的水溶性等特性,故其印染废水难以处理,尤以红色染料废水脱色最难。
染色废水可分为污染较重的染液、皂洗水,以及污染较轻的漂洗水两部分。对其实行分流处理,将大大提高废水处理效率,降低废水处理成本。本课题重点对占废水量绝大部分的漂洗废水的处理进行研究,旨在实现漂洗水的回收利用。
混凝脱色法因投资少、工艺简单、运行成本低和处理效率高等优点,而成为印染废水处理最常用的方法。但是。但常用的絮凝剂对活性染料废水的脱色效果非常差。因此,寻找和开发新的脱色絮凝剂是对活性染料废水进行混凝脱色的关键。本课题将聚合硅酸氯化铝和阳离子型的聚季铵盐按一定比例复配,并用聚丙烯酰胺(PAM)作助凝剂,对活性红染料漂洗废水进行混凝脱色研究,取得了令人满意的效果。处理后出水的主要水质指标达到了国家一级排放标准,并达到了工厂对水质要求较低的前处理用水及染色后漂洗水等一般生产用水的水质要求。

1 试验部分
1.1 仪器
721型分光光度计、PHS-3C型数字式酸度计、HH一5型化学耗氧量测定仪、JJ一3六联电动搅拌器、秒表、HITACHI Z一8230原子吸收光谱仪等。
1.2 药剂
HX301(聚季铵盐有机高分子絮凝剂)、HX202(聚合硅酸氯化铝)(以上试剂系江门市某净水材料厂生产),PAM(聚丙烯酰胺)、硫酸、氢氧化钠,使用前均配成溶液或稀释。
1.3 试验废水
取自广东省某印染厂染色后漂洗水。废水水质pH值10.55,色度750倍,吸光度2.6(水样稀释10倍后,由废水最大吸收波长530 nm处测定的数值计算得出),COD 230 mg/L。废水中的活性染料为:活性红KN.3B、活性橙KN-5R,废水颜色为红色。
1.4 试验方法
在400 mL烧杯中加人200 mL废水,调节pH值,加入一定量混凝剂,快搅30 S,然后加人助凝剂PAM,再慢搅10 min,静置沉降20min后吸取上层清液测定色度、吸光度、COD 等。
脱色率计算:脱色率% =(Al—A2)/A1×100
式中:A1—— 废水脱色前在最大吸收波长处的吸光度;
A2—— 废水脱色后在最大吸收波长处的吸光度。

2 结果与讨论
2.1 HX202、瞅1的脱色实验
首先,对单独使用HX202或HX301处理漂洗废水进行了试验,并对影响脱色率的主要因素,如反应pH值和混凝剂投加量进行研究。
2.1.1 pH值对脱色率的影响
当HX202或HX301用量为2 mL/L时,研究废水pH值对脱色率的影响,如图1所示。

A-投加HX202后的脱色率;B-投加HX301后的脱色率;C.HX202处理后水的色度;D-HX301处理后水的色度。
从图l知,HX202处理时,试验废水pH值为5—8时脱色效果较好,脱色率介于55% 一65%;用HX301处理时,试验废水pH值在4—6时,脱色效果较好,脱色率在7O% 一8O%。pH值为6时,两种絮凝剂的脱色率均达到最高。



O 前言
活性染料由于其色泽鲜艳、色谱齐全、适用性强等特点,而成为使用量较大的染料之一。但是,它耗水量大,每吨织物耗水22~44 m ,是直接染料染色耗水的2~3倍;上染率低,一般在50% ~70% ;产生的废水
量大、色度深。由于活性染料具有良好的水溶性等特性,故其印染废水难以处理,尤以红色染料废水脱色最难。
染色废水可分为污染较重的染液、皂洗水,以及污染较轻的漂洗水两部分。对其实行分流处理,将大大提高废水处理效率,降低废水处理成本。本课题重点对占废水量绝大部分的漂洗废水的处理进行研究,旨在实现漂洗水的回收利用。
混凝脱色法因投资少、工艺简单、运行成本低和处理效率高等优点,而成为印染废水处理最常用的方法。但是。但常用的絮凝剂对活性染料废水的脱色效果非常差。因此,寻找和开发新的脱色絮凝剂是对活性染料废水进行混凝脱色的关键。本课题将聚合硅酸氯化铝和阳离子型的聚季铵盐按一定比例复配,并用聚丙烯酰胺(PAM)作助凝剂,对活性红染料漂洗废水进行混凝脱色研究,取得了令人满意的效果。处理后出水的主要水质指标达到了国家一级排放标准,并达到了工厂对水质要求较低的前处理用水及染色后漂洗水等一般生产用水的水质要求。

1 试验部分
1.1 仪器
721型分光光度计、PHS-3C型数字式酸度计、HH一5型化学耗氧量测定仪、JJ一3六联电动搅拌器、秒表、HITACHI Z一8230原子吸收光谱仪等。
1.2 药剂
HX301(聚季铵盐有机高分子絮凝剂)、HX202(聚合硅酸氯化铝)(以上试剂系江门市某净水材料厂生产),PAM(聚丙烯酰胺)、硫酸、氢氧化钠,使用前均配成溶液或稀释。
1.3 试验废水
取自广东省某印染厂染色后漂洗水。废水水质pH值10.55,色度750倍,吸光度2.6(水样稀释10倍后,由废水最大吸收波长530 nm处测定的数值计算得出),COD 230 mg/L。废水中的活性染料为:活性红KN.3B、活性橙KN-5R,废水颜色为红色。
1.4 试验方法
在400 mL烧杯中加人200 mL废水,调节pH值,加入一定量混凝剂,快搅30 S,然后加人助凝剂PAM,再慢搅10 min,静置沉降20min后吸取上层清液测定色度、吸光度、COD 等。
脱色率计算:脱色率% =(Al—A2)/A1×100
式中:A1—— 废水脱色前在最大吸收波长处的吸光度;
A2—— 废水脱色后在最大吸收波长处的吸光度。

2 结果与讨论
2.1 HX202、瞅1的脱色实验
首先,对单独使用HX202或HX301处理漂洗废水进行了试验,并对影响脱色率的主要因素,如反应pH值和混凝剂投加量进行研究。
2.1.1 pH值对脱色率的影响
当HX202或HX301用量为2 mL/L时,研究废水pH值对脱色率的影响,如图1所示。

A-投加HX202后的脱色率;B-投加HX301后的脱色率;C.HX202处理后水的色度;D-HX301处理后水的色度。
从图l知,HX202处理时,试验废水pH值为5—8时脱色效果较好,脱色率介于55% 一65%;用HX301处理时,试验废水pH值在4—6时,脱色效果较好,脱色率在7O% 一8O%。pH值为6时,两种絮凝剂的脱色率均达到最高。



2.1.2 HX202、HX301投加量对脱色率的影响
调节试验废水pH值为6,加入不同量的HX202、HX301,分别处理试验废水,得到混凝剂投加量一脱色率关系曲线,如图2所示。

A.投加HX202后的脱色率;B一投加HX301后的脱色率;C—HX202处理后水的色度;D-HX301处理后水的色度
由图2知,以HX202处理时,脱色率随其投加量的增加而缓慢增加;以fiX301处理,则用量有一最佳值,即投加量为2 mL/L时脱色率最高,达到83.5%,再增大其用量,脱色率反而下降。
以上试验结果显示,HX202、HX301单独投加时,虽能达到一定的脱色率,但是处理后出水色度依然较深,必须经二级处理才能达到排放或回用标准。
2.2 复合混凝剂的脱色研究
采用适当的复配工艺,将HX202和HX301复配成一种新的复合混凝剂,在漂洗废水处理中取得了满意的效果。
2.2.1 配比对脱色率的影响
调节试验废水pH值为7,不同配比的HX202/HX301复合混凝剂加入量均为0.8 mL/L,并加入2 mg/L的助凝剂PAM,试验结果见图3。

在较宽的配比范围内复合混凝剂的脱色率均在9O%以上,脱色率比HX202、HX301单独投加时有明显提高,而用量则大大减少,说明HX202、HX301复合后具有明显的协同作用。HX202:HX301的配比为5:1和6:1时,其脱色率相近。由于HX301为有机高分子絮凝剂,价格昂贵,所以从经济成本上考虑,复合混凝剂配比以6:1为宜。2.2.2 废水pH值对脱色率的影响
调节不同pH值的试验废水,加入HX202:HX301=6:1的复合混凝剂0.8 mL/L,助凝剂PAM 2 mg/L,试验结果见图4。

从图4知,当pH值在5—9时,脱色率均在9O%以上,说明该复合混凝剂适应的pH值范围较宽;当pH值超出此范围时,脱色效果下降明显。该复合混凝剂脱色的最佳pH值为7,当复合絮凝剂加入量为0.8 mL/L时,此时脱色率可达96% ,处理后水的色度为30倍。
2.2.3 复合混凝剂投加量对脱色率的影响
调节试验用水pH值为7,加助凝剂PAM 2 mg/L,加人不同量的复合混凝剂,试验结果见图5。

图5中,当复合混凝剂加人量小于1.0 mL/L时,随其加人量的增大,脱色率迅速提高。当药剂加入量从1 mL/L增加到1.4 mL/L时,脱色率几乎没有变化,而当其加人量大于1.4 mL/L时,脱色率反而会随着加入量的增大略有下降;污泥体积则随复合混凝剂的加人量增大而迅速增加。因此,复合混凝剂的最佳加人量为1.0 mL/L,此时,废水脱色率高达98.8% 。


2.2.4 PAM加入量对脱色率和COD去除率的影响
调节废水pH值至7,加人HX202:HX301=6:1的复合混凝剂1 mL/L,再加人不同量的PAM,比较脱色率和COD去除率,结果见图6。

图6试验结果表明,加入一定量PAM对脱色率稍有提高,但对COD 去除率有较大影响。当PAM加人量低于2 mg/L时,随PAM加人量的增加,CODcr去除率迅速提高,并在PAM加人量为2 mg/L时达到最大值;随后,COD 去除率缓慢下降。加人PAM后,矾花变粗,污泥体积变得更加密实,沉降速度加快,提高了废水的处理效率。因此,PAM最佳加人量为2 mg/L,此时脱色率达98.8% ,COD 去除率为77.8%,污泥体积量也最小,为80 mL/L。
以上试验得到的复合混凝剂处理印染漂洗废水的优化工艺条件为:混凝反应pH值为7,复合混凝剂的配比为HX202:HX301=6:1,复合混凝剂投加量1 mL/L、PAM投加量2 mg/L。在此条件下得到的出水主要水质指标见表2。印染用水水质按质量要求可分为两部分:对水质要求较高的染液、皂洗用水和对水质要求较低的洗涤用水和前处理用水等一般生产用水。前者只占印染用水的少部分,后者占印染用水的大部分。经上述工艺条件处理后的出水,其主要水质指标均能符合洗涤用水等质量要求。

从表2可知,处理后出水的水质指标不仅达到了国家一级排放标准,同时还能满足一般生产用水水质的要求。由此可见,采用该技术处理活性红漂洗废水,实现回用是完全有可能的。

3 结论
将HX202、HX301进行复配后用于活性红染料染色漂洗废水的混凝脱色,其处理效率比HX202、HX301单独使用时有明显提高,且用药量大大减少。该复合混凝剂适用的pH值范围宽,处理效率高。加人2 mg/L的助凝剂PAM,有效地提高了COD去除率和废水处理效率,并使脱色率进一步提高。因为染色后漂洗水占染色用水的大部分,对其回用的可行性研究很有必要。利用该复合混凝剂对污染较轻的漂洗水进行混凝脱色,处理后的水质能达到生产回用用水要求或国家一级排放标准。



              

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