聚合硫酸鐵和脫色劑對印染水脫色COD去除率和污泥增量實驗
1、實驗背景
印染廢水在處理的過程中色度是一項重要的排放指標，根據GB 4297-2012《紡織染整工業水污染物排放標準》中表 3要求直接排放的色度為30倍，間接排放為50倍，同時對COD要求的排放標準：直接排放60mg/L，間接排放為80mg/L。這對印染企業來說環保壓力空間巨大。我司自主研發的聚合硫酸鐵產品處理印染尾水時，由于其良好的脫色效果以及優越的COD去除率已被市場廣泛接受。而有機脫色劑作為一種常規脫色藥劑，其用量少、脫色效果佳、使用方便等優勢，但是價格昂貴。
2、實驗目的
根據工程實例的反饋，聚合硫酸鐵和有機脫色劑在產泥量和COD去除方面有較大的差異性，特通過實驗確定其差異性。
3、實驗準備
材料：RO純水、印染生化尾水（對印染尾水用布氏漏斗過濾，濾液作為實驗水樣。聚合硫酸鐵（全鐵含量11.09%），有機脫色劑（固含量51.02%）。取10.00g聚合硫酸鐵和有機脫色劑分別定容至100mL，得0.1g/mL的聚合硫酸鐵溶液和有機脫色劑溶液。
器材：布氏漏斗、抽濾器、恒溫烘箱、電子天平、濁度儀、其他實驗器材等。
4、結果與討論
4.1、COD和色度去除實驗
取250mL水樣置于250mL燒杯中，放于六聯攪拌上，調整攪拌速度，有機脫色劑與聚合硫酸鐵的比值分別取：（500ppm：0ppm）、（0ppm：1000ppm）、（300ppm：400ppm）、（300ppm：300ppm）、（250ppm：500ppm）、（250ppm：400ppm）、（250ppm：300ppm）、（200ppm：600ppm）、（200ppm：500ppm）、（200ppm：400ppm），采用先投加有機脫色劑再加聚合硫酸鐵的投藥方法，攪拌2min后靜置10min，取上清液測定COD、色度，數據記錄在表-1。
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表-1 聚合硫酸鐵與有機脫色劑對比實驗記錄 |
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編號 |
加藥量（ppm） |
監測數據 |
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|
有機脫色劑 |
聚合硫酸鐵 |
COD（mg/L） |
色度(倍) |
|
|
原水 |
—— |
—— |
194 |
187 |
|
1 |
500 |
—— |
113 |
47 |
|
2 |
—— |
1000 |
77.3 |
81 |
|
3 |
300 |
400 |
77.7 |
39 |
|
4 |
300 |
300 |
77.9 |
40 |
|
5 |
250 |
500 |
70.1 |
42 |
|
6 |
250 |
400 |
77.3 |
43 |
|
7 |
250 |
300 |
79.8 |
42 |
|
8 |
200 |
600 |
70.1 |
42 |
|
9 |
200 |
500 |
72.0 |
45 |
|
10 |
200 |
400 |
74.0 |
49 |
實驗效果趨勢圖如圖-1。
由圖-1可知，
（1） 單獨投加脫色劑和聚合硫酸鐵處理時，COD去除率聚合硫酸鐵優，色度去除率有機脫色劑優。
（2） COD處理最佳時，最優的實驗組為5#和8#，此時的處理后COD為70.1mg/L，對應的色度為42倍。
（3） 色度處理最佳時，最優的實驗組為3#，此時對應的色度有COD分別為：77.7mg/L和39倍。
（4） 無論是單獨用聚合硫酸鐵還是有機脫色劑，都沒有二種藥劑聯用的效果好。
4.2、污泥增量實驗
取100ml實驗廢水，分別加入定量的有機脫色劑和聚合硫酸鐵，控制加完藥劑之后的pH值大于5.5。對水樣烘干，稱取渣的重量。
實驗數據記錄在下表-2。
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表-2 污泥增量實驗 |
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編號 |
加藥量（g/200mL） |
檢測數據 |
||
|
有機脫色劑 |
聚合硫酸鐵 |
污泥干重（g） |
產泥量（g/g） |
|
|
原水 |
—— |
—— |
0.2151 |
—— |
|
1 |
0.1 |
—— |
0.2386 |
0.0235 |
|
2 |
0.15 |
—— |
0.2512 |
0.0361 |
|
3 |
0.2 |
—— |
0.2615 |
0.0464 |
|
4 |
—— |
0.1 |
0.3151 |
0.0239 |
|
5 |
—— |
0.15 |
0.3651 |
0.0371 |
|
6 |
—— |
0.2 |
0.4151 |
0.0474 |
實驗結果趨勢圖如小圖-2。
由圖-2可知，
（1） 隨著加藥量的增加，污泥增量和加藥量呈現出了良好的線性關系，且各個藥量點之間的斜率變化不大。
（2） 通過計算同等加藥量情況下的污泥產量的百分比（有機脫色劑劑比聚合硫酸鐵）分別為：98.33%、97.30%、97.89%，由數據可以看出無離群數據，所以去平均值作為產泥量的比值：97.84%，所以有機脫色劑的產泥量相當于聚合硫酸鐵產泥量的97.84%。
5、結論
綜上述：
（1） 處理印染尾水時，在用有機脫色劑處理和鐵鐵處理時，COD去除能力聚合硫酸鐵更優，脫色能力有機脫色劑更佳。
（2） 兩種藥劑聯用時既保證了處理效果，同時成本可控，實驗中未分析處理成本鑒于有機脫色的價格遠高于聚合硫酸鐵，在保證脫色效果時盡量降低有機脫色劑的使用量。
（3） 在兩種藥劑的產泥量方面，可以得出有機脫色劑的產泥量相當于聚合硫酸鐵產泥量的97.84%。每投加一千克有機脫色劑和聚合硫酸鐵分別產生23.5g和23.9g絕干污泥。
深圳市長隆科技有限公司
2015年3月21日
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