梁祥京 李珍珍 杜道洪

（1廣州海滔環(huán)?？萍加邢薰?廣東廣州 511338 2廣州新滔水質(zhì)凈化有限公司 廣東廣州 511340）

廣州新塘素有牛仔服裝名鎮(zhèn)之稱，是中國最大的牛仔服裝生產(chǎn)基地。但牛仔服裝大量生產(chǎn)的同時(shí)也產(chǎn)生了大量的印染廢水。印染廢水的處理過程中會(huì)產(chǎn)生的大量印染污泥，這些污泥多是被簡單填埋在閑置的廢石坑里。

本文研究了印染污泥吸附劑用于印染廢水處理的中試情況，自行設(shè)計(jì)的印染污泥吸附劑攪拌-吸附-沉淀一體化裝置可成功用于印染廢水的連續(xù)處理，在試驗(yàn)條件下印染吸附劑對(duì)印染廢水的處理效果接近于商品活性炭的性能。

1 試樣與試劑

1.1 試樣1

本研究使用的污泥吸附劑是以廣州增城某工業(yè)園水質(zhì)凈化廠的污泥為原料，樣品外觀呈黑色、塊狀、硬脆、類似木炭。該種污泥吸附劑的物理、化學(xué)性質(zhì)見表1。

表1 污泥吸附劑的物理/化學(xué)性質(zhì)

對(duì)污泥吸附劑做以下流程的預(yù)處理：將中試樣品經(jīng)研缽破碎至粒徑1cm左右，球磨30min，過50目篩，干燥2h，分別稱取1kg保存于樣品袋中待用。

1.2 試樣2

試驗(yàn)用印染廢水取自廣州增城新洲環(huán)保工業(yè)園水質(zhì)凈化廠細(xì)格柵后的污水。由該廠水處理流程知，格柵后的污水尚未經(jīng)生化處理，可認(rèn)為是原水。在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，在印染廢水進(jìn)口經(jīng)過細(xì)格柵處，每天的水質(zhì)水量變化很大，有時(shí)瞬間變化也很大；顏色變化大，時(shí)而呈淡藍(lán)色，時(shí)而黑色，時(shí)而褐色。印染廢水經(jīng)過細(xì)格柵后懸浮物SS在0.160～0.634gL-1；PH值一般大于11；COD變化范圍為612～1143mgL-1。

2 實(shí)驗(yàn)裝置及評(píng)價(jià)方法

2.1 實(shí)驗(yàn)裝置

本試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)是根據(jù)吸污泥吸附劑處理印染廢水，處理過程中需要有一定的混合程度及接確時(shí)間，而處理后出水是固液混合物，需沉淀進(jìn)行固液分離，故分別設(shè)置攪拌池和沉淀池。

本工業(yè)試驗(yàn)裝置攪拌吸附池廢水有效容積約為40.8L，沉淀池廢水有效容積約為31.2L。按流量計(jì)量程16～160Lh-1流計(jì)算，處理污水的規(guī)模：0.384～3.840td-1，在攪拌吸附池停留時(shí)間：2.55～0.255h，在沉淀池停留時(shí)間：1.95～0.195h。

2.2 試驗(yàn)方法

COD的測(cè)定用重鉻酸鹽法[1]：pH值的測(cè)定采用玻璃電極法[2]；懸浮物SS的測(cè)定采用重量法[3]；脫色率的測(cè)定采用分光光度法。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

取集水井處印染廢水至各調(diào)節(jié)桶，混勻。將廢水的pH值調(diào)至設(shè)定值后，將廢水注滿攪拌池，投入按設(shè)計(jì)好的投加量的污泥吸附劑，攪拌吸附至所設(shè)定的時(shí)間后，再按設(shè)定流量連續(xù)進(jìn)水，按設(shè)定的投加量連續(xù)投加吸附劑。攪拌吸附至設(shè)定時(shí)間在采樣點(diǎn)2取約250mL。當(dāng)水注滿沉淀池時(shí)自動(dòng)流出時(shí)，分別在進(jìn)水口1、采樣點(diǎn)3及出水口4（見圖1）取水樣約250mL。分別檢測(cè)分析pH、懸浮物、吸光度及COD，出水則取上清液進(jìn)行吸光度和COD分析。

圖1 監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)布置圖圖

3.1 吸附劑投加量對(duì)處理效果的影響

圖2 吸附劑投加量對(duì)印染廢水pH 值變化的影響

控制進(jìn)水流量60 Lh-1，攪拌吸附時(shí)間40 min，在pH值為10的條件下，改變沉淀時(shí)間，改變吸附劑投加量，考察吸附劑投加量對(duì)印染廢水處理效果的影響。

由圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：印染污水進(jìn)水的pH值為10，經(jīng)攪拌吸附沉淀后，隨著吸附劑投加量的增大，出水的pH值會(huì)逐漸變小。這是由于在印染污泥制備吸咐劑活化過程中采用氯化鋅溶液作為活化劑，氯化鋅呈酸性，使得制備出來的污泥吸咐劑明顯偏酸性，檢測(cè)pH值在3.47～3.95。因此，吸附劑投加量的增大，出水的pH值會(huì)隨之變小。

圖3 吸附劑投量對(duì)脫色率和COD去除率的影響

由圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著隨吸附劑投加量的增大，脫色率和COD去除率也增大。但到達(dá)一定量后，脫色率和COD去除率均有趨于平穩(wěn)。這是由于吸附劑達(dá)到一定投加量時(shí)，吸附劑與廢水中可被吸附物質(zhì)基本達(dá)到吸附平衡；同時(shí)也說明廢水中存在一些吸附劑不可吸附的物質(zhì)，即使增加投加量，COD、脫色率提高不明顯?？紤]到經(jīng)濟(jì)性及改變其他條件試驗(yàn)的可行性，選取吸附劑投加量為10gL-1進(jìn)行往后試驗(yàn)。

表2 吸附劑投加量對(duì)懸浮物的變化影響

由表2可知：進(jìn)行物料衡算，試驗(yàn)存在進(jìn)水的懸浮物加上投加的吸附劑的固體物質(zhì)的量高于攪拌吸附池后采取的樣品的懸浮物含量?？赡艿脑虼笾劣幸韵聨c(diǎn)：

（1）干燥后的吸附劑吸水，增加吸附劑重量，影響稱得的實(shí)重；（2）污泥吸附劑有部分成分溶于水中，因?yàn)樵谖絼┑纳a(chǎn)過程中添加氯化鋅等化學(xué)藥品，同時(shí)一些物質(zhì)性質(zhì)的改變，由不可溶變?yōu)榭扇堋４送?，可能有部分殘余化學(xué)藥品吸存于污泥吸附劑中；（3）污泥吸附劑中較重顆粒未能帶出沉淀池而累積，說明攪拌強(qiáng)度不夠。

3.2 改變印染廢水pH 再進(jìn)行處理

控制進(jìn)水流量60Lh-1，投加量為10gL-1，改變印染廢水pH值，通過攪拌吸附沉淀裝置處理印染廢水，考察pH值對(duì)印染廢水處理效果的影響。

由圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：由于污泥吸附劑pH值為3.47～3.95。經(jīng)攪拌吸附沉淀后，進(jìn)水pH為3的廢水經(jīng)攪拌吸附后，出水的pH值為3.43，pH值有所上升；進(jìn)水pH值大于5的廢水經(jīng)攪拌吸附后，出水的pH值均有所下降。

由表3可知：在吸附劑投加相同為10gL-1，改變印染廢水進(jìn)水的pH值，通過攪拌-吸附-沉淀一體化裝置處理印染廢水。不能達(dá)到懸浮物進(jìn)出平衡。采樣點(diǎn)2的懸浮物處于7.097～7.859gL-1之間變化。

3.3 吸附時(shí)間對(duì)處理效果的影響

控制吸附劑投加量為10gL-1，調(diào)節(jié)印染廢水進(jìn)水的pH值為10，改變進(jìn)水流量，從而改變攪拌吸附時(shí)間，沉淀時(shí)間。通過攪拌-吸附-沉淀一體化裝置處理印染廢水。

由圖5實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：在吸附劑投加相同，印染廢水進(jìn)水的pH值為10不變條件下，改變吸附時(shí)間，處理后出水的pH值在6.6左右，趨于平穩(wěn)，說明吸附時(shí)間長短不影響對(duì)處理后出水的pH值。

圖5 吸附時(shí)間對(duì)印染廢水pH 值變化的影響

表4 吸附時(shí)間對(duì)懸浮物的變化影響

圖6 吸附時(shí)間對(duì)脫色率和COD去除率的影響

由表4實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：在吸附劑投加相同為10gL-1，印染廢水進(jìn)水的pH值為10不變條件下，改變攪拌吸附時(shí)間，通過攪拌-吸附-沉淀一體給裝置處理印染廢水，也不能達(dá)到懸浮物進(jìn)出平衡。采樣點(diǎn)2的懸浮物處于7.379～7.976g L-1之間變化。

由圖6實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：在吸附劑投加相同為10gL-1，印染廢水進(jìn)水的pH值為10不變條件下，改變攪拌吸附時(shí)間對(duì)廢水脫色率影響不太明顯，脫色率基本在90%左右波動(dòng)，在編號(hào)為2的試驗(yàn)中可能是由于廢水水質(zhì)變化的原因，使其脫色率有所偏低；而COD去除率側(cè)隨著時(shí)間的增加達(dá)到峰值后又有所下降。這可能是因?yàn)槲劫|(zhì)與吸附劑有一定的接觸時(shí)間，使吸附接近平衡，但長時(shí)間的攪拌接觸又可能破壞平衡，將已吸附的物質(zhì)解吸。

吸附時(shí)間分別為60min、90min時(shí)脫色率和COD去除率效果接近，脫色率分別為90.00%和91.11%，COD去除率分別為35.91%和39.28%?？紤]到能耗，確定吸附時(shí)間為60min為最佳吸附時(shí)間。

3.4 與商品活性炭比較

采用天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司的商品粉未活性炭處理印染廢水，與污泥吸附劑進(jìn)行對(duì)比。共同試驗(yàn)條件為：控制進(jìn)水流量40Lh-1，印染廢水pH值為5，吸附劑投加量為10gL-1，攪拌吸附時(shí)間約為60min。試驗(yàn)結(jié)果如表5。

表5 活性炭與污泥吸附劑處理印染廢水效果比

由表5對(duì)比可知，在此條件下通過攪拌-吸附-沉淀一體化裝置，分采用污泥吸附劑和商品活性炭處理印染廢水，商品粉未活性炭處理后的出水pH為7.42處于中性（因粉未活性炭pH在5～7之間），而污泥吸附劑處理后的出水pH為3.96比粉未活性炭處理的低；粉未活性炭對(duì)廢水脫色率為90.82%，污泥吸附劑92.65%較粉未活性炭處理的好；粉未活性炭對(duì)廢水COD去除率為57.14%，污泥吸附劑47.33%稍差于粉未活性炭處理的，由此可見，粉未活性炭與污泥吸附劑處理印染廢水總體出水效果相近。因此，印染廢水在水處理方面，可用污泥吸附劑代替粉未活性炭。

4 結(jié)語

4.1 印染廢水經(jīng)過酸堿調(diào)節(jié)后，初沉池沉淀后水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，用污泥吸附劑處理印染廢水處理效果相對(duì)于進(jìn)水處較好。

4.2 在印染廢水pH值為5時(shí)，吸附劑投加量為10gL-1，攪拌吸附時(shí)間約為60min，沉淀時(shí)間約為45min的條件下，污泥吸附劑處理后的出水pH為3.96，對(duì)廢水脫色率為92.65%，COD去除率為47.33%。

4.3 由于原印染廢水pH值一般偏堿性，故在用污泥吸附劑處理印染廢水去除顏色和有機(jī)物的同時(shí)可進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)。

4.4 采用污泥吸附劑和商品活性炭處理印染廢水，出水效果總體相近，印染廢水在水處理方面，可用污泥吸附劑代替粉未活性炭。

[1]GB/T11914-1989[S].

[2]GB/T6920-1986[S].

[3]GB/T11901-1989[S].