摘要：利用新型的高分子絮凝劑-聚磷硫酸鐵處理活性染料廢水，通過(guò)COD和色度去除率的測(cè)試，找出了其較佳使用濃度和pH，并與常用的絮凝劑聚合硫酸鐵進(jìn)行了對(duì)比，證明它是一種更為有效的活性染料廢水處理絮凝劑。

印染行業(yè)是紡織系統(tǒng)的主要行業(yè)，幾乎所有織物都需要印染作為后一道工序。印染行業(yè)排出的廢水，全國(guó)每天約為300-400萬(wàn)t，是工業(yè)廢水產(chǎn)生的大戶(hù)。目前，由于技術(shù)等原因，絕大多數(shù)印染廠所排出的廢水尚未進(jìn)行處理，其主要污染物為COD、BOD、色度和酸堿度等。這些污染物，其含量均大大超過(guò)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水環(huán)境與城市的環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重后果，需要進(jìn)行處理。

活性染料是在纖維素纖維及其混紡織物染色中使用較廣泛的一類(lèi)染料，但由于其在染色過(guò)程中易產(chǎn)生水解染料，固色率不高，因而所產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜，色度深，有機(jī)物含量高。目前還沒(méi)有特別有效的方法處理活性染料廢水。

在工業(yè)廢水和生活污水的處理中，應(yīng)用較廣泛、成本較低廉、較常采用的處理方法仍然是絮凝-沉淀法。該法的關(guān)鍵是尋找一種絮凝劑。本文即是利用新型的絮凝劑聚磷硫酸鐵（PFPS）對(duì)活性染料廢水進(jìn)行處理，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，找出了達(dá)到較佳COD和色度去除率的PFPS用量和適合的pH范圍，并與常規(guī)絮凝劑聚合硫酸鐵（PFS）進(jìn)行了對(duì)比，證明PFPS具有優(yōu)良的性能。

一、實(shí)驗(yàn)部分

1、測(cè)試方法

水質(zhì)化學(xué)需氧量（COD）-按國(guó)際GB11914-1989重鉻酸鹽法測(cè)定；水質(zhì)色度的測(cè)定-按國(guó)標(biāo)GB11903-1989稀釋倍數(shù)法測(cè)定。

2、實(shí)驗(yàn)儀器及藥品

回流裝置，25mL（或50mL）酸式滴定管、具塞比色管等。

硫酸銀、硫酸汞、硫酸、活性嫩黃K-4G、活性艷紅M-8R、活性翠蘭KN-G等，均為市售。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

1、PFPS用量對(duì)處理效果的影響

在質(zhì)量濃度為200mg/L的單組分活性嫩黃K-4G染料廢水中分別加入100-900mg/L各種用量的PFPS，攪勻后靜止15min，吸取一定溶液進(jìn)行COD和色度試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1PFPS用量和COD、色度去除率的關(guān)系（單組分染液）

從表1可看出，當(dāng)PFPS用量逐漸增加時(shí)，COD和色度去除率逐漸增加，到500mg/L時(shí)達(dá)到較大值，PFPS濃度再增加，對(duì)COD和色度的去除反而不利。這可能是由于水溶液中，鐵離子以水合離子形式存在，每個(gè)鐵離子的周?chē)?個(gè)配位水分子。當(dāng)配位的水分子被氫氧根所取代時(shí)，便發(fā)生水解作用，產(chǎn)生帶正電荷、負(fù)電荷和電中性的含鐵的分子和離子，起到絮凝作用。隨著PFPS用量的增加，這種水解作用加強(qiáng)，產(chǎn)生的含鐵絡(luò)合離子增加，到500mg/L時(shí)，其濃度達(dá)到較大值，絮凝效果也較好；PFPS用量再增加時(shí)，每個(gè)鐵離子周?chē)呐湮凰肿臃炊鴷?huì)減少，水解作用減弱，表現(xiàn)為PFPS的絮凝作用減弱，COD及色度的去除率下降。因此，在此實(shí)驗(yàn)條件下，PFPS的用量選擇為500mg/L。

2、pH值對(duì)PFPS處理效果的影響

根據(jù)絮凝化學(xué)理論，絮凝劑水解產(chǎn)生絡(luò)合離子的反應(yīng)是與pH有關(guān)的，也就是說(shuō)，絮凝劑的絮凝效果與pH有關(guān)。為了了解pH對(duì)PFPS處理單組分活性染料廢水絮凝效果的影響，在若干100mL質(zhì)量濃度為200mg/L的活性嫩黃K-4G染液中，分別用硫酸、碳酸鈉調(diào)節(jié)pH為2-12，然后，加入PFPS 500mg/L，攪勻，靜置15min進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。

表2pH和COD、色度去除率的關(guān)系

由表2可知，在pH6時(shí)，COD和色度去除率均達(dá)到較佳值，即PFPS絮凝劑使用的pH較佳范圍是5-6.5。

3、PFPS和PFS用量對(duì)處理雙組分活性染料廢水的影響

在染色過(guò)程中，很多顏色需要兩種或兩種以上的染料拼混而得到。因此，染色廢水中常常存在兩種或兩種以上的染料。以下實(shí)驗(yàn)是分別用不同濃度的PFPS和PFS處理質(zhì)量濃度為200mg/L的活性艷紅M-8R和活性翠蘭KN-G混合染液廢水，其結(jié)果如圖1所示。

從圖1可以看出，PFPS和PFS達(dá)到其較佳絮凝效果的質(zhì)量濃度分別為500mg/L和700mg/L，而且從COD和色度的去除率來(lái)看，PFPS的絮凝效果優(yōu)于PFS。

4、pH值對(duì)PFPS和PFS處理雙組分活性染料廢水的影響

取以上相同的混合染液廢水100mL若干份，調(diào)節(jié)pH為2-12，分別加入500mg/LPFPS和700mg/LPFS，攪勻，靜置15min，測(cè)試結(jié)果如圖2。

從圖2可以看出，對(duì)雙組分活性染料染液，PFPS和PFS絮凝劑有良好絮凝效果的pH范圍均為4.5-6，即在弱酸性范圍。隨著pH的增加，它們的絮凝效果逐漸減弱。

三、結(jié)論

1、對(duì)于質(zhì)量濃度為200mg/L的單組分活性染料廢水，PFPS的較佳用量為500mg/L，pH選擇在5-6.5。此時(shí)，COD去除率為70%以上，色度去除率在90%左右。

2、對(duì)于質(zhì)量濃度分別為200mg/L的雙組分活性染料廢水，PFPS和PFS的較佳用量分別為500mg/L和900mg/L，pH選擇在4.5-6。此時(shí)，PFPS對(duì)COD的去除率為70%左右，色度去除率在90%以上；PFS對(duì)COD的去除率為40%左右，色度去除率在90%以上。

3、通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，證明PFPS是比PFS效果更好的活性染料廢水處理絮凝劑。