紡織印染污水處理脫色絮凝劑類型及作用原理
時間:2025-04-08 17:10:16
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在紡織印染行業(yè),絢麗多彩的印染產(chǎn)品裝點著人們的生活,然而其背后產(chǎn)生的大量污水卻給環(huán)境帶來了沉重負擔(dān)。紡織印染污水的顯著特征之一便是色度高,這些帶有濃重顏色的污水若未經(jīng)妥善處理直接排入自然水體,不僅影響水體美觀,更會阻礙水生生物的光合作用,對生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。在眾多污水處理手段中,脫色絮凝劑成為去除污水色度、凈化水質(zhì)的得力 “武器”。
紡織印染過程中,染料的使用是污水色度的主要來源?;钚匀玖?、酸性染料、分散染料等各類染料分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜且穩(wěn)定,它們在染色工序中未能上染織物,大量殘余染料隨廢水排出。這些帶有顏色的污染物不僅使水體外觀難看,還會吸收和散射光線,降低水體透明度,影響水生植物的光合作用,進而破壞整個水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
脫色絮凝劑類型及作用原理
無機脫色絮凝劑
常見的無機脫色絮凝劑有鐵鹽和鋁鹽。以聚合硫酸鐵為例,其在水中溶解后,會發(fā)生一系列水解反應(yīng),生成多種高價多核羥基絡(luò)合物。這些絡(luò)合物能夠通過壓縮雙電層作用,中和染料膠體顆粒表面的電荷,使其脫穩(wěn)。同時,水解產(chǎn)生的氫氧化鐵膠體還具有強大的吸附能力,可通過吸附架橋作用將脫穩(wěn)的染料顆粒連接起來,形成較大的絮體,從而實現(xiàn)染料與水的分離,達到脫色的目的。無機脫色絮凝劑成本相對較低,絮凝速度快,但在使用過程中可能會因投加量過大而導(dǎo)致出水 pH 值下降,影響后續(xù)處理流程。
有機脫色絮凝劑
有機脫色絮凝劑中,陽離子型聚丙烯酰胺應(yīng)用較為廣泛。由于紡織印染污水中的染料顆粒大多帶負電荷,陽離子型聚丙烯酰胺能與這些帶負電的顆粒發(fā)生強烈的電中和反應(yīng),破壞其穩(wěn)定性。同時,聚丙烯酰胺分子具有長鏈結(jié)構(gòu),在污水中能夠通過吸附架橋作用,將眾多細小的染料顆粒聚集在一起,形成大而密實的絮體,加速沉降分離,有效去除污水色度。有機脫色絮凝劑脫色效果顯著,用量少,但價格相對較高。
復(fù)合脫色絮凝劑
為了綜合無機和有機脫色絮凝劑的優(yōu)點,復(fù)合脫色絮凝劑應(yīng)運而生。它通常是將無機絮凝劑和有機高分子絮凝劑按一定比例復(fù)配而成。例如,將聚合氯化鋁與陰離子型聚丙烯酰胺復(fù)配,聚合氯化鋁先快速發(fā)揮壓縮雙電層作用,使染料顆粒初步脫穩(wěn),隨后陰離子型聚丙烯酰胺利用其長分子鏈進行吸附架橋,進一步促進絮體的生長和沉降。這種復(fù)合脫色絮凝劑兼具快速絮凝和有效脫色的特性,能夠顯著提高印染污水處理效果,降低處理成本。
脫色絮凝劑處理印染污水工藝流程
預(yù)處理階段
印染污水先流經(jīng)格柵,去除其中較大的漂浮物和懸浮物,防止其對后續(xù)處理設(shè)備造成堵塞。接著進入調(diào)節(jié)池,在調(diào)節(jié)池中對污水的水質(zhì)和水量進行均衡調(diào)節(jié),確保后續(xù)處理單元能夠穩(wěn)定運行。同時,可根據(jù)污水的初始 pH 值,加入適量的酸或堿,將其調(diào)節(jié)至適宜脫色絮凝劑發(fā)揮作用的范圍,一般為 6 - 9。
脫色絮凝反應(yīng)階段
經(jīng)過預(yù)處理的污水進入脫色絮凝反應(yīng)池。先投加無機脫色絮凝劑,通過快速攪拌使其均勻分散在污水中,初步破壞染料膠體的穩(wěn)定性。然后緩慢加入有機脫色絮凝劑,繼續(xù)攪拌,使絮凝劑與染料充分接觸,發(fā)生電中和、吸附架橋等反應(yīng),形成大的絮體。在這個過程中,需要準確控制攪拌速度和時間,一般絮凝反應(yīng)時間控制在 15 - 30 分鐘,以確保達到理想的脫色效果。
沉淀分離階段
絮凝反應(yīng)完成后,污水流入沉淀池。在重力作用下,形成的絮體逐漸沉降至池底,成為污泥。上清液則通過溢流堰排出,進入后續(xù)深度處理工序。為了提高沉淀效率,可在沉淀池中設(shè)置斜管或斜板,增加沉淀面積,縮短沉淀時間。沉淀下來的污泥定期由刮泥機刮至污泥斗,再通過污泥泵輸送至污泥處理單元。
深度處理階段
經(jīng)過沉淀分離后的上清液,雖然大部分染料和懸浮物已被去除,但仍可能含有少量殘余染料和溶解性有機物,導(dǎo)致色度未能達標。此時可采用活性炭吸附、臭氧氧化等深度處理方法,進一步去除殘余色度,使水質(zhì)達到標準或回用要求。例如,活性炭具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu),能夠有效吸附殘余的染料分子,進一步提升水質(zhì)的清澈度;臭氧具有強氧化性,能夠?qū)㈦y降解的染料分子氧化分解為小分子物質(zhì),降低色度。
污泥處理
紡織印染污水處理產(chǎn)生的污泥含有大量染料、有機物和重金屬,屬于危險廢物。先對污泥進行濃縮,降低其含水率。然后采用脫水設(shè)備,如板框壓濾機或離心脫水機,將污泥含水率降低。脫水后的污泥需根據(jù)其性質(zhì)進行妥善處理。
脫色絮凝劑在紡織印染污水處理中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,通過合理選擇脫色絮凝劑類型,優(yōu)化處理工藝流程,能夠有效去除污水色度,實現(xiàn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。