聚合氯化铝是印染污水处理中常用的一种絮凝剂,以下是关于其处理印染污水的原理、方法及效果等方面的介绍:
处理原理
压缩双电层:印染污水中的胶体颗粒带有负电荷,聚合氯化铝在水中水解会产生各种阳离子,如铝离子等,这些阳离子可以中和胶体颗粒表面的负电荷,压缩双电层,使胶体颗粒之间的排斥力减小,从而相互靠近发生凝聚。
吸附电中和:聚合氯化铝水解产生的多核羟基金属阳离子具有很强的吸附能力,能够吸附在胶体颗粒表面,通过吸附电中和作用,进一步降低胶体颗粒的表面电位,促进颗粒的凝聚。
吸附架桥:聚合氯化铝水解生成的高分子聚合物可以在胶体颗粒之间起到吸附架桥作用,将多个胶体颗粒连接在一起,形成较大的絮体,加速沉淀分离。
处理流程
预处理:印染污水在进入处理系统前,需要进行预处理,如格栅过滤、调节池调节水质和水量等,以去除大颗粒杂质和均衡水质,为后续的聚合氯化铝处理创造稳定的条件。
混凝反应:将聚合氯化铝配制成一定浓度的溶液,一般为 10% - 20%,然后通过计量泵投加到混凝反应池中。在混凝反应池中,聚合氯化铝与印染污水充分混合,通过快速搅拌使药剂与污水中的胶体颗粒迅速接触并发生凝聚反应,形成微小的絮体。搅拌速度一般在 100 - 300 转 / 分钟,搅拌时间为 1 - 3 分钟。
絮凝反应:经过混凝反应后,进入絮凝反应池。在絮凝反应池中,通过慢速搅拌,使微小絮体进一步碰撞结合,形成较大的絮体。搅拌速度一般在 20 - 60 转 / 分钟,搅拌时间为 15 - 30 分钟。
沉淀分离:絮凝反应后的污水进入沉淀池,在重力作用下,絮体沉淀到池底,上清液则达标排放或进入后续深度处理单元。沉淀时间一般为 1 - 3 小时。
影响处理效果的因素
pH 值:聚合氯化铝在不同的 pH 值条件下,水解产物的形态和性能不同。对于印染污水,适宜的 pH 值范围一般在 6 - 9 之间。当 pH 值过低时,铝离子主要以简单的水合离子形式存在,混凝效果不佳;当 pH 值过高时,会形成氢氧化铝沉淀,降低絮凝剂的有效成分。
水温:水温对聚合氯化铝的水解速度和絮体形成有一定影响。水温较低时,水解速度缓慢,絮体形成速度慢且结构松散,不利于沉淀分离;水温过高时,会使絮体的水合作用增强,也会影响沉淀效果。一般水温在 20 - 30℃时,聚合氯化铝的处理效果较好。
污水的成分和浓度:印染污水中含有各种染料、助剂、浆料等有机物,以及一些重金属离子等无机物。不同类型的染料和污染物对聚合氯化铝的絮凝效果有不同的影响。例如,酸性染料废水相对容易处理,而活性染料废水由于其分子结构复杂,处理难度较大。此外,污水中污染物的浓度越高,需要的聚合氯化铝用量也相应增加。
处理效果
去除悬浮物:聚合氯化铝能够有效地去除印染污水中的悬浮物,使污水的浊度降低。经过处理后,污水的浊度可以降低到 10NTU 以下,达到国家相关排放标准。
降低色度:对于大部分印染污水,聚合氯化铝可以去除部分色度,使污水的颜色变浅。一般色度去除率可以达到 50% - 80% 左右。但对于一些难以降解的染料,如活性艳红、酸性黑等,单纯使用聚合氯化铝无法完全去除色度,需要结合其他处理方法,如活性炭吸附、臭氧氧化等。
减少化学需氧量(COD):印染污水中的有机物是导致 COD 超标的主要原因。聚合氯化铝通过絮凝沉淀作用,可以去除部分有机物,从而降低污水的 COD 值。情况下,COD 去除率可以达到 30% - 50% 左右。
聚合氯化铝在印染污水处理中具有重要作用,但为了达到更好的处理效果,往往需要与其他处理方法联合使用,形成综合处理工艺。