摘要：东海�印染工业区污水处理厂加药混凝中所选用的混凝剂及投加的方式，对整个污水处理效果及处理成本都具有至关重要的影响。本污水厂二期工程设计阶段，在总结一期工程现状加药混凝流程存在问题的基础上，通过对硫酸亚铁、石灰和PAC组合投加试验，分析了影响组合投加的主要因素。通过实验表明，本污水厂废水成分复杂，单一投加效果不稳定，采用硫酸亚铁、石灰和PAC协同作用，对COD和色度有良好的作用，并最终确定了较具优点的二期工程加药混凝流程。
关键词：印染工业污水处理加药混凝流程组合投加
Abstract: the east China sea An printing and dyeing wastewater treatment plant dosing industrial zone in the coagulation selected coagulants and dosing way, to the sewage treatment effect, and the processing costs have very important influence. The wastewater treatment plant of the second phase of the project design stage, at the conclusion of the first period engineering status dosing coagu-flocculation process problems of basis, through ferrous sulfate, lime and PAC combination dosing test, analysis the influence of the main factors combined dosing. Through the experiment shows that the sewage treatment plant wastewater complicated composition, a single additive effect is not stable, the ferrous sulfate, lime and PAC synergy, COD and chroma to have the good function, and finally had determined the advantages with the second phase of dosing coagu-flocculation process.
Keywords: printing and dyeing industrial wastewater treatment dosing coagu-flocculation process combination dosing
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：
1引言
目前，东海�印染工业区建成并投产的企业主要以漂染加工为主，涉及纯棉、涤棉、尼龙的机织布、针织布的染色，染料种类繁多，污水成分复杂，这些废水全部现状污水厂集中处理。根据污水厂进水水质监测，现状废水COD指标的变化范围较大，在300～5000mg/L之间，pH在10～13；经厂内调节池调节后，COD范围在800～1500mg/L之间。
本工业区污水厂一期工程已通水运行几年，二期工程正在建设中，一、二期工程均采用如下工艺流程：废水→调节池→加药混凝→沉淀→水解→生化→二次沉淀→排放。
一期工程目前采用的加药混凝工艺流程为：加硫酸调节pH值，将pH值降低到8左右 → 投加聚合氯化铝(PAC)。
加药混凝中所选用的混凝剂及投加的方式，对整个污水处理效果及处理成本都具有至关重要的影响。根据一期工程几年的运行管理经验，总结出一期工程加药混凝流程存在有以下问题：（1）进厂污水的pH值经常在10～13之间，将pH值降到8.0需要大量的硫酸，成本较高。（2）单一投加PAC对于成分复杂的进厂污水而言，对COD和色度去除效果有限。一期工程目前的投加量是较大的，投加量在300～500mg/L之间，有时会更多，而出水色度较高，颜色常显红色。
鉴于一期加药混凝效果不佳，因此二期工程有必要根据污水水质特性及处理流程，选择合适的混凝剂，通过适当实验方法，来合理选择新的加药混凝流程。
2.试验目的及试验方法
2.1试验目的
由于一期工程单一投加PAC混凝剂效果不佳，故实验主要的目的是通过组合投加PAC与其他混凝剂（助凝剂），以找出可靠稳定的有广谱性的混凝剂（助凝剂），同时考虑降低成本。主要工作是将PAC及其他混凝剂与本工业区印染废水进行了试验。
2.2试验方法
试验时，首先测定原水样的COD、色度值，取200mL，置于烧杯中，然后逐步地、谨慎地分别计量投加混凝剂，以出现良好的矾花为佳。快速搅拌1分钟，慢速搅拌2分钟，再静止沉淀1小时，取上层清液测定混凝处理水COD、色度以及沉淀产生的SS。
根据其他类似污水厂的经验，选择了硫酸亚铁、石灰等作为与聚合氯化铝(PAC)组合投加的实验原料。这些原料具有诸多的优点：成本低、适应范围广、对色度有很好的去除作用，同PAC等一起投加会有良好的去除效果。
3试验情况
3.1组合投加
原水条件：COD为863mg/L，色度250倍，pH=11。
（1）FeSO4投加量固定为300mg/L，再组合投加Ca(OH)2和PAC后，测定混凝处理水COD、色度以及沉淀产生的泥量详表1。
从以上数据表看出，组合投加时，当FeSO4投加为300mg/L，其去除效果较差；当FeSO4投加量为400～500mg/L、Ca(OH)2投加量为50～100mg/L、PAC投加量为100mg/L后，其对COD有40～50%的去除率，色度降低可到100附近，产泥量约为500mg/L。
3.2影响组合投加的主要因素
(1)pH值的影响
原水条件：COD为1392mg/L，pH=11.38。
分两种情况：①未调整pH值,直接投加硫酸亚铁，测定混凝处理水COD；②调节pH至10.5后，再投加硫酸亚铁，测定混凝处理水COD。
从图上看出：中间一条线为未调整pH值,直接投加硫酸亚铁的去除曲线；下面一条曲线为调节pH至10.5后，再投加硫酸亚铁的去除曲线；表明pH值对COD的去除有很大的影响。从理论上，亚铁离子的最佳pH作用范围在8～11内。所以，在投加硫酸亚铁前要先投加一定的硫酸，将pH值调到作用范围。
(2) 硫酸亚铁的投加量的影响
原水条件：COD为834mg/L，色度为260倍。
a．对COD去除效果的影响
从上面两个图可看出：硫酸亚铁的投加量同处理效果不是呈正比的，而是有个“极点”。试验的过程表明，投加量没有超过“极点”前，上清液呈略浑浊状；当投加量达到“极点”后，上清液清澈透明。
通过大量试验表明铁盐对某些染料颜色去除效果甚好，特别是红色。
(3)石灰的影响
原水条件：COD为846mg/L，色度2lO倍，pH=11。
FeSO4投加量固定为400mg/L，再组合投加Ca(OH)2和PAC后，测定混凝处理水COD、色度以及沉淀产生的泥量如表4。
从上表中可以看出在同等条件下，投加50mg/L或100mg/L的石灰对COD和色度都有一定程度的去除。
石灰的作用表现在对色度的去除和对pH值的调节。钙离子能与某些染料产生沉淀作用。当原水COD较高时，硫酸亚铁的投加量相对较大，此时投加石灰，会对硫酸亚铁起良好的辅助作用。主要是石灰为Fe2+提供了OH-，加快了反应速度；同时钙离子沉淀了过多的硫酸根离子，防止其对后续生物处理产生抑制作用。同时石灰可以在一定范围内起到调解pH值的作用。
(4)投加PAC的怍用
从表4也可以看出，投加PAC是很必要的，因为工业区内原水的情况比较复杂，单纯一种混凝剂的效果是不全面的。铝盐的作用原理与铁盐相似，但是由于PAC特殊的分子结构，对某些污染物有良好的去除效果。
3结论
3.1二期工程加药混凝流程
通过实验表明，本污水厂废水成分复杂，单一投加效果不稳定，采用硫酸亚铁、石灰和PAC协同作用，对COD和色度有良好的作用。确定二期工程加药混凝环节采用组合投加工艺，其流程如下：原水进入调节池（经调节池调节后，混合水pH值一般在适当范围，适当投加硫酸）→根据调节池出水浓度，投加硫酸亚铁和石灰→投加PAC→絮凝沉淀。
3.2二期工程加药混凝流程的优点
（1）加药混凝环节对硫酸的需求量小或不需要，降低了药剂费用。
（2）硫酸亚铁为化工废料，可以从化工厂购买，成本很低。铁盐对于某些染料去除能力强，色度去除好，污泥沉降性能良好。 此外，亚铁离子可以和硫离子产生难溶沉淀，以防止其对后来的生物处理产生不利影响。
（3）石灰为常用建筑材料，能为亚铁离子提供氢氧根，加快了反应速度，同时将pH值保持到PAC的作用范围内。此外，硫酸根离子过高会抑制生物作用，钙离子可以沉淀一部分硫酸根离子，以防止其对后来的生物处理产生不利影响。钙离子还对某些染料产生沉淀作用，对COD和色度都有一定去除作用。
（4）采用硫酸亚铁和PAC协同作用，不仅对COD和色度有良好的去除作用，同时还可以降低投加量，可节约总药剂费。
参考文献
1 北京市市政工程设计研究总院.给水排水设计手册(第6册)工业排水(第2版).中国建筑工业出版社， 2002
2朱虹 孙杰 李剑超. 印染废水处理技术. 北京：纺织出版社，2011
3金兆丰，余志荣.污水处理工艺及工程实例.北京：化学工业出版社，2003
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