隋峰,王艷,邢兆華,劉萍,陳偉
天津市環境保護科學研究院,天津 300191
印染行業是紡織工業主要的廢水源,印染漂煉過程包括退漿、煮練、漂白、絲光、染色、印花和整理等,其中退漿廢水產生的CODCR負荷量約占印染廢水CODCR總量的50%。廢水中大量的污染物來源于漿紗過程中所用的漿料,主要為聚乙烯醇漿料。聚乙烯醇簡稱PVA,外觀為白色粉末、無味、溶于水、幾乎不溶于有機溶劑,是一種用途相當廣泛的水溶性高分子聚合物,性能介于塑料和橡膠之間,在紡織工業中常用它作為織物上漿劑。由于PVA具有良好的黏附性、漿膜強韌性和耐磨性,在紡織工業中得到廣泛應用,但其非環保性也成為長期困擾印染廢水處理的難題。由PVA構成的有機污染物濃度高且難被生物降解(B/C小于0.1)。在漂煉廢水中含有大量的PVA。PVA本身無毒性,含有PVA的廢水高CODCR而BOD5低,可生化性差,但在廢水中卻以CODCR形式來耗氧,若不治理,含PVA的印染廢水排入水體后,PVA會在水環境中大量積累,使水體表面泡沫增多,黏度加大,影響好氧微生物的活動,從而會污染水體、破壞生態環境。所以,必須處理含PVA的工業廢水,使之達到排放標準。
國外對PVA廢水處理做了不少探究,通過生化法、微電解方法和物化等方法處理,達到排放標準及回收再利用。目前,國外有投入運轉的生化法,物化法基本還處于實驗室階段,工業化的方法極為罕見。至于國內,對PVA廢水的治理也少有報道。
對此,在現有技術條件下,以物化法,對去除某染整廠漂煉廢水中的PVA進行了初步的探索性實驗。
據報道,PVA和CODCR的去除效率分別為99.2%和98.4%系由鋁酸納、氧化鈣或氫氧化鈣所組成的廢水處理劑來去除廢水中的PVA。我們采納鋁酸鈉和石灰乳,處理PH值為10~11的含PAV漂煉廢水。
有資料介紹PAV在堿性條件下,可與銅、鐵、鈷、鉬、鈦等重金屬離子作用,生成螯合物。將水溶性銅鹽和鈣鹽加到含PVA廢水中,于10℃~50℃,經3min~60min,便得到PVA金屬螯合沉淀物。
我們采用硫酸銅和氯化鈣溶液并用,在20℃~23℃下與含有PVA的漂煉廢水均勻混合后、靜置、觀察沉降情況及測試上清液的PVA含量和CODCR值。
資料介紹用皂土、酸性白土、活性白土、哇藻土和活性碳等加到含PVA廢水中,于20℃~30℃,攪拌10min,放置24h,分出清液,測其上清液PVA含量和CODCR值。
我們采用皂土在20℃~23℃,加入漂煉廢水中均勻混合后,靜置2h后取上清液測試PVA含量和CODCR值。
據報道活性氧化鎂處理印廢水、對很多種染料都有較好的吸附作用,對漂煉廢水中的PVA也能去除,我們使用自制的活性氧化鎂在室溫下與漂煉廢水均勻混合,靜置1h后取上清液測試PVA含量和CODCR值。
所謂鹽析就是采用凝膠劑和鹽析劑將PVA由廢液中分離出來的方法。
關于鹽析法,國外早已報道,是向含PVA廢水中加入硼酸或硼酸鹽作為凝膠劑,加入無機鹽作為鹽析劑,于堿性介質中,析出沉淀加以分離從而達到去除PVA的目的。
我們采用硼酸,石灰處理含有PVA的漂煉廢水,經靜置,取上清液測試PVA含量和CODCR值。
以上5種處理方法其藥劑用量,水樣處理前后情況及處理效果見下表:

處理藥劑 水樣處理前 水樣處理后名稱 用量(g/l)處理方法試驗號PVA含量(mg/l)CODCR值(mg/l)PVA含量(mg/l)去除率%CODCR值(mg/l)去除率%No.15418.6 1964.1 22.710.871.鋁酸鈉法鋁酸鈉石灰5No.979.6085.3196.04(平均)94.6897.40 399.43288.461082.46(平均)12 No.122.銅鹽螯合沉淀法硫酸銅氯化鈣No.18418.6 1964.1 14.241.2364.1561.0493.37(平均)96.5890.15 704.17765.3262.60(平均)皂土 30 No.113.皂土吸附法No.17418.6 1964.1 63.3380.1650.2649.6182.86(平均)84.8784.85 976.88989.6849.94(平均)40 No.134.氧化鎂吸附法活性氧化鎂No.19418.6 1964.1230.91234.2142.042.044.45(平均)44.8444.051139.311139.5742.0(平均)硼酸石灰 1.1 No.145.硼鹽鹽析分離法No.16418.6 1964.1277.08277.0835.7837.1833.8(平均)33.833.8 1261.331233.8636.47(平均)
1)去除漂煉廢水中的PVA,方法很多,通過初步探索實驗,試驗結果表明用物化法去漂煉廢水中的PVA是可行的。
2)從效果上看,鋁鹽、銅鹽和皂土法去除效率好,PVA去除率可達82%~96%,CODCR去除率達到50%~82%,這些都是生化法難以達到的。
3)從處理費用來看,雖藥劑價格昂貴,用量大,處理費用高,但這些藥劑是可以回收再利用的,估計處理費有可能降低到合理水平。
[1]特開昭.49-79982.
[2]Japan.74,70,455.
[3]Japan.47,124,859.
[4]Ger.Offen 3,032,831.
[5]Japan.82,65,382.
[6]汪凱民,靳志年.印染廢水治理技術的進展.給水排水,1993(10).
[7]徐竟成,鄭濤.印染退漿廢水中聚乙烯醇的回收與利用 [J].化工環保,2004,24(5):33-39.