聚合氯化鋁是印染污水處理中常用的一種絮凝劑,以下是關(guān)于其處理印染污水的原理、方法及效果等方面的介紹:
處理原理
壓縮雙電層:印染污水中的膠體顆粒帶有負(fù)電荷,聚合氯化鋁在水中水解會(huì)產(chǎn)生各種陽(yáng)離子,如鋁離子等,這些陽(yáng)離子可以中和膠體顆粒表面的負(fù)電荷,壓縮雙電層,使膠體顆粒之間的排斥力減小,從而相互靠近發(fā)生凝聚。
吸附電中和:聚合氯化鋁水解產(chǎn)生的多核羥基金屬陽(yáng)離子具有很強(qiáng)的吸附能力,能夠吸附在膠體顆粒表面,通過(guò)吸附電中和作用,進(jìn)一步降低膠體顆粒的表面電位,促進(jìn)顆粒的凝聚。
吸附架橋:聚合氯化鋁水解生成的高分子聚合物可以在膠體顆粒之間起到吸附架橋作用,將多個(gè)膠體顆粒連接在一起,形成較大的絮體,加速沉淀分離。
處理流程
預(yù)處理:印染污水在進(jìn)入處理系統(tǒng)前,需要進(jìn)行預(yù)處理,如格柵過(guò)濾、調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量等,以去除大顆粒雜質(zhì)和均衡水質(zhì),為后續(xù)的聚合氯化鋁處理創(chuàng)造穩(wěn)定的條件。
混凝反應(yīng):將聚合氯化鋁配制成一定濃度的溶液,一般為 10% - 20%,然后通過(guò)計(jì)量泵投加到混凝反應(yīng)池中。在混凝反應(yīng)池中,聚合氯化鋁與印染污水充分混合,通過(guò)快速攪拌使藥劑與污水中的膠體顆粒迅速接觸并發(fā)生凝聚反應(yīng),形成微小的絮體。攪拌速度一般在 100 - 300 轉(zhuǎn) / 分鐘,攪拌時(shí)間為 1 - 3 分鐘。
絮凝反應(yīng):經(jīng)過(guò)混凝反應(yīng)后,進(jìn)入絮凝反應(yīng)池。在絮凝反應(yīng)池中,通過(guò)慢速攪拌,使微小絮體進(jìn)一步碰撞結(jié)合,形成較大的絮體。攪拌速度一般在 20 - 60 轉(zhuǎn) / 分鐘,攪拌時(shí)間為 15 - 30 分鐘。
沉淀分離:絮凝反應(yīng)后的污水進(jìn)入沉淀池,在重力作用下,絮體沉淀到池底,上清液則達(dá)標(biāo)排放或進(jìn)入后續(xù)深度處理單元。沉淀時(shí)間一般為 1 - 3 小時(shí)。
影響處理效果的因素
pH 值:聚合氯化鋁在不同的 pH 值條件下,水解產(chǎn)物的形態(tài)和性能不同。對(duì)于印染污水,適宜的 pH 值范圍一般在 6 - 9 之間。當(dāng) pH 值過(guò)低時(shí),鋁離子主要以簡(jiǎn)單的水合離子形式存在,混凝效果不佳;當(dāng) pH 值過(guò)高時(shí),會(huì)形成氫氧化鋁沉淀,降低絮凝劑的有效成分。
水溫:水溫對(duì)聚合氯化鋁的水解速度和絮體形成有一定影響。水溫較低時(shí),水解速度緩慢,絮體形成速度慢且結(jié)構(gòu)松散,不利于沉淀分離;水溫過(guò)高時(shí),會(huì)使絮體的水合作用增強(qiáng),也會(huì)影響沉淀效果。一般水溫在 20 - 30℃時(shí),聚合氯化鋁的處理效果較好。
污水的成分和濃度:印染污水中含有各種染料、助劑、漿料等有機(jī)物,以及一些重金屬離子等無(wú)機(jī)物。不同類(lèi)型的染料和污染物對(duì)聚合氯化鋁的絮凝效果有不同的影響。例如,酸性染料廢水相對(duì)容易處理,而活性染料廢水由于其分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,處理難度較大。此外,污水中污染物的濃度越高,需要的聚合氯化鋁用量也相應(yīng)增加。
處理效果
去除懸浮物:聚合氯化鋁能夠有效地去除印染污水中的懸浮物,使污水的濁度降低。經(jīng)過(guò)處理后,污水的濁度可以降低到 10NTU 以下,達(dá)到國(guó)家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。
降低色度:對(duì)于大部分印染污水,聚合氯化鋁可以去除部分色度,使污水的顏色變淺。一般色度去除率可以達(dá)到 50% - 80% 左右。但對(duì)于一些難以降解的染料,如活性艷紅、酸性黑等,單純使用聚合氯化鋁無(wú)法完全去除色度,需要結(jié)合其他處理方法,如活性炭吸附、臭氧氧化等。
減少化學(xué)需氧量(COD):印染污水中的有機(jī)物是導(dǎo)致 COD 超標(biāo)的主要原因。聚合氯化鋁通過(guò)絮凝沉淀作用,可以去除部分有機(jī)物,從而降低污水的 COD 值。情況下,COD 去除率可以達(dá)到 30% - 50% 左右。
聚合氯化鋁在印染污水處理中具有重要作用,但為了達(dá)到更好的處理效果,往往需要與其他處理方法聯(lián)合使用,形成綜合處理工藝。