VAE乳液生產廢水最佳絮凝沉淀工藝的選擇

徐濟斌

（安徽皖維高新材料股份有限公司，安徽巢湖 238002）

醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（簡稱VAE 乳液）是化工廠的主要產品之一，共聚物中醋酸乙烯的質量分數一般在70%～95%。VAE乳液屬于水基性膠粘劑，即以水作為分散介質，無健康危害，是環境友好型粘合劑，但是在VAE乳液的生產過程中，貯槽、管道、設備等都會不可避免地粘上VAE乳液，因此清洗反應系統、各類管道及設備便會產生VAE乳液廢水。

由于VAE乳液中的乳化劑作用，廢水呈穩定的乳液狀，COD 和懸浮物含量比較高，因此較難處理。絮凝沉淀法是在混懸的工業廢水中投加混凝劑后，其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體，且在沉降過程中它們互相碰撞凝聚，其尺寸和質量不斷變大，沉速不斷增加的一項新技術，沉淀法可靠且運行成本低。因此，本研究采用混凝沉淀工藝對該VAE乳液廢水進行預處理，考查其處理效果并確定工藝的最佳運行參數，以便為實際生產提供參考。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

10%NaOH、10%Ca（OH）、稀硫酸、10%聚合硫酸鐵、10%聚合氯化鋁（PAC）、2%聚丙烯酰胺（PAM）、10%硫酸亞鐵。

錐形瓶、梨形分液漏斗、燒杯、量筒、容量瓶、移液管、酸式滴定管、膠頭吸管、試管、試管架、搖床/磁力攪拌機、pH測定儀、藥匙、玻璃棒、濾紙、稱量紙、標簽紙。

1.2 材料與方法

1.2.1 實驗水質

廣西皖維公司VAE 乳液分廠：①聚合反應釜等設備的沖洗水，主要成分為VAE乳液及其結皮料；②檢修設備或成品槽清洗廢水，主要成分為VAE乳液。

1.2.2 實驗方法

①取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加稀硫酸調節pH 至2～3，充分混合攪拌后轉移至梨形分液漏斗內靜置3 h，觀察分離效果，取上清液測定COD 及懸浮物含量。

②取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加氫氧化鈣調節pH 至8～9，充分混合攪拌后分別投加10%PAC 以及2% PAM 溶液進行混凝反應，反應完成后靜置30 min，取上清液測定COD及懸浮物含量。

③取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加氫氧化鈣調節pH至8～9，充分混合攪拌后分別投加10%硫酸亞鐵以及2% PAM 溶液進行混凝反應，反應完成后靜置30 min，取上清液測定COD及懸浮物含量。

④取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加氫氧化鈉調節pH 至7～8，充分混合攪拌后分別投加10%PAC 以及2% PAM 溶液進行混凝反應，反應完成后靜置30 min，取上清液測定COD及懸浮物含量。

⑤取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加氫氧化鈉調節pH至7～8，充分混合攪拌后分別投加10%硫酸亞鐵以及2% PAM 溶液進行混凝反應，反應完成后靜置30 min，取上清液測定COD及懸浮物含量。

⑥取400 mL原水置于500 mL燒杯中，加10%硫酸亞鐵進行破乳反應，反應完全后氫氧化鈉調節pH至9～9.5，充分混合攪拌后分別投加10% PAC 以及2% PAM溶液進行混凝反應，反應完成后靜置30 min，取上清液測定COD及懸浮物含量。

2 結果與討論

通過設計的幾組實驗方法處理VAE 乳液生產廢水，得出如表1所示的絮凝沉淀工藝實驗數據。

表1 實驗結果記錄表

以幾組實驗方法處理VAE 乳液廢水得到的COD、懸浮物去除率為縱坐標，以不同實驗方法為橫坐標作圖，得出其關系如圖1所示。

圖1 不同實驗方法處理VAE乳液廢水的效果（去除率）

結果表明：①酸析效果不明顯，沒有顯著分層，說明酸析對該類廢水無效果；②氫氧化鈣對本類廢水破乳效果不是很明顯，破乳后有分層效果，但是不能完全分層，且COD 及懸浮物去除率不高；③采取硫酸亞鐵和氫氧化鈣進行同步破乳，較單獨使用氫氧化鈣效果明顯，但產生的污泥量較大；④若不采取破乳劑預先破乳，而是直接進行混凝反應，雖然對COD 和懸浮物有一定去除效果，但是分離的上清液清澈度不明顯；⑤在堿性條件下進行破乳再混凝，對于COD去除效果明顯，但分離上清液清澈度不明顯；⑥采取硫酸亞鐵預先破乳，再調節pH值，后進行混凝絮凝反應后，對于COD有一定去除效果，去除懸浮物效果很明顯。

3 結論

從實驗結果可以看出，經破乳反應和混凝沉淀反應后，懸浮物的去除率可達80%以上，說明硫酸亞鐵破乳劑對于該類型廢水破乳效果明顯，針對VAE 乳液廢水是比較合適的破乳藥劑，滿足后續污水處理廠要求，本次小試制定的工藝以及采取的藥劑種類和投加量是可行的。

通過小試發現，經過硫酸亞鐵破乳后，再調節pH值進行混凝沉淀，沉淀的最佳pH 值為9～10，沉淀分離后上清液pH會下降至7～8。