污水脫色劑深度處理廢水脫色研究
摘要：河南某紙業(yè)有限公司污水經(jīng)過生化+深度處理，然后排向市政集中污水處理站。市政污水站接收污水標準為：COD≤230，色度≤64倍。該紙業(yè)在滿足污水達標排放要求時發(fā)現(xiàn)該部分外排水產(chǎn)出污泥量較大，因此試圖在滿足市政對污水的排放要求時也盡可能的減少污泥產(chǎn)出量，進而減少污泥后期的處理成本，進而達到為公司盈利的目的。根據(jù)該紙廠的實際情況，采用本公司研發(fā)的污水脫色劑處理中段水。污水脫色劑為無色或淺色透明粘稠液體，屬于有機高分子化合物，具有高分子空間結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生良好的吸附架橋作用，使其具有良好的混凝沉降效果。分子結(jié)構(gòu)中特有的陽離子基團可與廢水中顯色物質(zhì)的陰離子基團相互結(jié)合，成為不溶物沉淀，從而使水體脫色。由鄭州市誠志實業(yè)有限公司研發(fā)的污水脫色劑處理中段水取得了良好的效果。
圖1 該公司污水處理流程圖
1.實驗室小試
1.1實驗?zāi)康?/strong>
利用污水脫色劑旨在找到合適的方案，最大程度降低外排出水的懸浮固形物，并盡可能的降低其濁度和色度。
1.2 實驗材料
聚合硫酸鐵Fe3+、氯化鋁PAC、陰離子聚丙烯酰胺APAM、中段水和外排水取自河南某造紙公司，污水脫色劑CZTS-02和CZTS-03為本公司自主研發(fā)產(chǎn)品。
1.3 實驗方案
（1）取200mL待處理水體，pH值呈弱堿性，加入CZTS-02污水脫色劑（原液稀釋50倍）適量稀釋液2.5‰ - 1%即（原液50-200 ppm），攪拌5min后，加入適量河南某造紙公司現(xiàn)用硫酸鐵凈水劑 800μL（即5kg/m3污水），攪拌2min使其充分反應(yīng)，再加入濃度為1‰的陰離子PAM絮凝劑，促進固液分離，實驗水樣加入凈水藥劑處理完后，上清液經(jīng)300目濾網(wǎng)過濾檢測其色度與COD：
（2）取200mL待處理水體，pH值呈弱堿性，加入CZTS-03污水脫色劑（原液稀釋10倍）適量，攪拌5min后，加入適量河南某造紙公司現(xiàn)用硫酸鐵凈水劑 800μL（即5kg/m3污水），攪拌2min使其充分反應(yīng)，再加入濃度為1‰的陰離子PAM絮凝劑，促進固液分離，實驗水樣加入凈水藥劑處理完后，上清液經(jīng)300目濾網(wǎng)過濾檢測其色度與COD：
（3）取200mL待處理水體，pH值呈弱堿性，加入CZTS-02污水脫色劑（原液稀釋50倍）適量稀釋液2.5‰ - 1%即（原液50-200 ppm），攪拌5min后，再加入CZTS-03污水脫色劑（原液稀釋10倍）適量，攪拌5min使其充分反應(yīng)，再加入濃度為1‰的陰離子PAM絮凝劑，促進固液分離，實驗水樣加入凈水藥劑處理完后，上清液經(jīng)300目濾網(wǎng)過濾檢測其色度與CO
表1 第一次實驗藥劑添加量
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| CZTS-02 | — | 500 | 250 | — | 500 |
| CZTS-03 | — | — | — | 1000 | 500 |
| 硫酸鐵 | 800 | 400 | 700 | — | — |
| 陰離子PAM | 500 | 500 | 500 | 500 | 300 |
注：表中為200mL實驗水體的藥劑添加量，單位為μL；序號 1為給排水車間現(xiàn)運行水處理排放結(jié)果。
表2 第二次實驗藥劑添加量
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| CZTS-02 | 500 | 500 | — | — | 500 | 800 | 1000 | 500 | 500 |
| CZTS-03 | — | — | 150 | 200 | — | 400 | 300 | 500 | 500 |
| 硫酸鐵 | 300 | 400 | 300 | 400 | 250 | — | — | — | — |
| 陰離子PAM | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 500 | 陽300 |
注：表中為200mL實驗水體的藥劑添加量，單位為μL。
2、實驗結(jié)果與分析
2.1 實驗結(jié)果
表3 第一次實驗檢測結(jié)果
| 單位 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | |
| 色度 | 倍 | 40 | 40 | 40 | 35 | 40 |
| COD | mg/L | 95 | 120 | 91 | 170 | 190 |
| TSS | mg/L | 605 | 569 | 682 | 427 | 311 |
表4第二次實驗檢測結(jié)果
| 單位 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# | 9# | |
| 色度 | 倍 | 100 | 64 | 128 | 50 | 128 | 64 | 64 | 64 | 50 |
| COD | mg/L | 148 | 140 | 164 | 127 | 201 | 206 | 222 | 201 | 199 |
| TSS | mg/L | 1334 | 869 | 693 | 860 | 623 | 446 | 373 | 365 | 361 |
2.2實驗分析
（1）目前使用的硫酸鐵凈水劑+陰離子PAM效果可以達標排放，但是污泥產(chǎn)出量較高，后期處理費用較大。實驗室優(yōu)選方案后，配合使用污水脫色劑CZTS-03后，處理水的TSS大幅降低，色度、COD也能完全滿足現(xiàn)有標準達標排放。
（2）第一次實驗顯示：優(yōu)選出效果較好的是4#和5#方案，在COD與色度完全達標的狀態(tài)下，TSS污泥產(chǎn)出量由原來的605mg/L分別下降至427mg/L、311mg/L，4#污泥產(chǎn)出量降低29.4 %，5#污泥產(chǎn)出量降低48.6 %。
（3）第二次實驗顯示：6#、7#、8#及9#基本都能滿足要求。但從成本考慮，選出效果較好的是7#和9#方案，在COD與色度完全達標的狀態(tài)下，TSS污泥產(chǎn)出量由原來的726mg/L分別下降至373mg/L、361mg/L，7#污泥產(chǎn)出量降低48.6 %，9#污泥產(chǎn)出量降低50.3 %。
3.實驗結(jié)論
（1）通過實驗室實驗證明，排水車間現(xiàn)在使用的硫酸鐵凈水劑雖然COD去除效果不錯，但是硫酸鐵本身就是一種無機鹽，自身產(chǎn)生大量的污泥，這樣對后期固體廢棄物消化產(chǎn)生較高成本，且效率不高，有進一步優(yōu)化的必要；
（2）本公司實驗室針對這一情況，優(yōu)化后藥劑組合能夠有效的降低二沉池現(xiàn)有污泥的發(fā)生量，且污水脫色劑CZTS-02、03本身亦屬有機化合物，可降解，對環(huán)境友好，不會產(chǎn)生二次污染。
（3）現(xiàn)場中試建議用量：污水脫色劑CZTS-02的添加量為：原液稀釋50倍后使用，投加量為稀釋液的2.5‰～1%；污水脫色劑CZTS-03的添加量為：原液稀釋10倍后使用，投加量約為普通鋁鐵鹽的20%～35%；硫酸鐵凈水劑按照全鐵含量11%的添加范圍為噸水消耗3～10kg，陰離子聚丙烯酰胺PAM 是絮凝劑，其添加范圍為2-5ppm 即1‰稀釋液添加不超過5kg/T水。
（4）污水脫色劑CZTS-02、03的上機效果可通過連續(xù)跟蹤外排水池出水的色度，以及外排水的COD，TSS情況來評估。
