絮凝法處理印染廢水的研究進展

李鳳霄 王彥博 杜夕銘 李洪博 景獻德

【摘 要】印染廢水是是高濃度、難降解有機廢水，本文簡述了絮凝法處理印染廢水中各種絮凝劑的概況。介紹了無機高分子絮凝劑、天然高分子及其改性絮凝劑、人工合成有機高分子絮凝劑、無機-有機復合絮凝劑等絮凝劑的研究及應用現狀。包括各種絮凝劑的特點、應用范圍及存在的不足，并討論了影響絮凝效果的因素，對絮凝劑的發展趨勢進行了展望。

【關鍵詞】印染廢水 絮凝劑 絮凝法

印染廢水屬于難降解的廢水，對環境污染嚴重，是難處理的工業廢水之一。具有水量大、色度高、組成成分復雜、水質不穩定等特點。Halliday等[1]人在《紡織工廠廢水脫色》中指出，“絮凝法是最有效、最經濟的脫色技術之一，尤其對分散染料、還原染料和硫化染料特別有效”。

絮凝法因投資費用低、處理容量大、脫色率高而得到廣泛應用。絮凝劑按照其化學成分總體可分為無機絮凝劑和有機絮凝劑兩類。

1 無機絮凝劑

無機絮凝劑進行印染廢水脫色的優點在于成本低廉、操作簡單、來源廣泛，不足之處為用量較大，對設備有腐蝕性，受pH值影響大。

在印染廢水處理中具有代表性的傳統無機絮凝劑有硫酸亞鐵、硫酸鋁。在實際應用中常用的有鋁鹽、鐵鹽等，如氯化鋁、氯化鐵，鎂鹽[2]由于其特殊的吸附作用也和其他混凝劑復配而被廣泛使用。

路平等[3]在比較鎂鹽與鐵鹽對印染廢水的脫色效果時發現，在加入鹽量相同的情況下，鎂鹽的脫色效果比鐵鹽好。Boon等[4]比較了鎂鹽、硫酸鋁和聚合氯化鋁（PAC）處理印染廢水的特點和優勢，氯化鎂較后兩者具有更多的優越性。

應用最廣泛的絮凝劑還是鋁鹽絮凝劑。硫酸鋁是世界上水和廢水處理中使用最早最多的絮凝劑，自美國開發硫酸鋁（AS）以來一直被廣泛使用。由于它存在成本高、投量大、降低出水pH值，在某些情況下凈化效果不理想等不足之處，已逐漸被氯化鋁（PAC）等代替。

相對于硫酸鋁而言，聚合氯化鋁混凝效果隨溫度變化較小，溶解性好，形成絮體速度快，沉降速度快。凈化后的水質優于硫酸鋁絮凝劑，凈水成本與之相比低15%～30%。同時，其水溶液呈弱酸性，對設備的腐蝕小，操作條件好。

無機高分子絮凝劑價格昂貴，用量大，絮凝效果欠佳，易造成二次污染，故很少應用。

2 有機絮凝劑

天然高分子絮凝劑由于其原料價格低廉、來源廣泛、無毒和易于生物降解等特點，擁有良好的應用前景，用于印染廢水處理的主要有天然淀粉及其衍生物、甲殼素衍生物、木質素衍生物等。

淀粉是人類可以取用的最豐富的有機資源，具有無毒、可生物降解等優點。淀粉改性絮凝劑在國外研究較早，已有部分成熟的市場化產品。

甲殼素是自然界僅次于纖維素的第二大天然有機高分子化合物。殼聚糖是甲殼素的脫乙酰基的產物。Ro-Dong P等[5]報導了殼聚糖對印染廢水的處理性能，用殼聚糖作吸附絮凝劑，色度去除率可達75%。

人工合成的有機高分子絮凝劑分子量大，官能團多，因此在水中的用量少，pH范圍廣，伸展度大，絮凝性能好，同時在過濾、脫水等固液分離操作方面都具有優越性能，有廣闊應用前景。近幾年，PDMDAAC的均聚物及其共聚物由于造價低廉、正電荷密度高、水溶性好、高效無毒等優點受到國內學者的重視。

其中有機陽離子絮凝劑（CEA）可通過電中和與吸附架橋兩種作用使帶電負電荷的膠體顆粒和其他污染物質脫穩而去除，具有良好的除濁、脫色等功能[6-8]。同時，此類絮凝劑具有用量少、絮凝速度快、pH及溫度等影響小、污泥量少、易處理等優點，故其特別適用于印染廢水的處理，因而有著廣泛應用前景。

3 無機-有機復合絮凝劑

經實踐證明，僅一種絮凝劑對印染廢水的處理不是很理想，故在應用中以無機-有機復合進行絮凝處理。有機絮凝劑與無機絮凝劑配合使用時不僅可以減少用量，而且可以獲得最大顆粒的絮體，有助于提高混凝脫色效果，可在降低處理成本同時提高處理效率。

汪多仁等[9]主要是利用殼聚糖和氯乙酸反應制備有機絮凝劑羧甲基殼聚糖，和生產的鈦白粉副產品七水硫酸亞鐵制得的無機高分子絮凝劑聚合磷硫酸鐵，將兩者復配制得無機-有機復合絮凝劑，可以有效降低印染廢水中的COD等，其COD比單純的無機絮凝劑的COD要低，同時節約水處理成本。

余金鳳等[10]用竹炭、PAC、NPAM 復配處理印染廢水取得了良好的效果，此法提高CODCr的去除率，加快了沉降速度，處理操作簡單、靈活多樣的優點，藥劑材料用量少。

4 結語

從目前對印染廢水的實驗研究及應用結果來看，絮凝的脫色能力和操作簡便等優點，在印染廢水處理中起著不可替代的作用。天然有機高分子絮凝劑雖然具有無毒，易降解，價廉，等特點，但其分子量較低，電荷密度小，且易發生生物降解而失去活性等都影響了它的使用范圍，因此對其進行改性，或研制開發分子量更大的合成有機高分子絮凝劑將成為絮凝劑的研究重點。

參考文獻：

[1]唐昱 等.印染廢水處理方法的進展[J].印染，2004，30（20）：50-55.

[2]甘光奉 等.無機高分子絮凝劑研究的進展[J].工業水處理，1999，19（2）：6-7.

[3]路平 等.鎂鹽對印染廢水脫色處理研究[J].工業水處理，2002，22（6）：1-3.

[4]Boon H T.Removal of dyes and industrial dye waste bymagnesium chloride[J].Water Research，2000，34（2）：597-601.

[5]Ro-Dong P.Application of Chitosan as an Adsorbent of Dyes in Wastewater from Dyeworks[J].Hanguk Nonghwa Hakho-echi，1995，38（5）：452-454.

[6]黎載波 等.有機高分子絮凝劑在印染廢水處理中的應用[J].工業水處理，2003，23（4）：14-17.

[7]肖遙 等.有機高分子絮凝劑的合成及應用[J].工業水處理，1994，14（3）：17-19.

[8]舒型武 等.陽離子型有機絮凝劑研究進展[J].現代化工，2001，21（10）：13-16.

[9]汪多仁.甲殼素、殼聚枯的生產和應用[J].印染助劑，2000，17（4）：1-4.

[10]余金鳳 等.竹炭與絮凝劑復配處理印染廢水的研究[J].福建師范大學學報，2010，26（2）：64-71.