混凝剂在制革废水预处理中的应用的相关研究

[摘要]针对制革废水的严重污染性，本文简要分析了混凝基本原理，探讨混凝剂在制革废水预处理中应用时的工艺参数选择，就投加量、投加温度等一系列参数作相关研究，并就助凝剂投加效果做了研究。

[关键词]制革废水 聚合氯化铁 聚丙烯酰胺 COD 投加量

1 概述

我国制革工业迅速发展，已成为轻工业的支柱产业，但制革行业的水污染也是惊人的。要实现持续健康发展和经济稳步增长，就必须寻求一条经济发展与环境资源相互协调的可持续发展之路，使水资源不受到破坏并进入良性的循环。本文总结了制革废水相关预处理技术，就混凝剂在制革废水预处理中的应用作相关研究。

1.1 制革废水的排放标准

我国最新废水排放标准[GB8978-1996][1]己于1998年1月1日开始执行，此标准中有关制革废水的排放标准见表1.1。

表1.1 制革废水一级排放标准

1.2制革工业废水污染参数

制革废水的色度较大，一般为30-350倍，有些高达300-500倍。悬浮物主要是油脂、碎肉、皮渣、污血等沉淀物，以及蛋白絮、氢氧化铬等各种絮状物，悬浮物一般为300-1000mg/L。制革废水中的含有大量有机物，一般化学耗氧量在500-3000mg/L。

2 混凝法概述

混凝法有：凝聚、絮凝；混凝――凝聚和絮凝统称为混凝[2]。混凝法与废水处理的其他方法比较，优点是设备简单，操作易于掌握，处理效果好，间歇或连续运行均可 [3]。

2.1混凝剂及助凝剂

聚合氯化铁，是一种有机高分子类混凝剂，腐蚀性很小，适应的pH范围较宽(5-9)，絮凝体形成快而紧密，成本较低。聚丙烯酰胺（PAM）是一种助凝剂：如原水浊度高，宜先加聚丙烯酰胺，使它先吸附部分胶粒，以节省其他混凝剂用量，可节约成本。

2.2影响混凝的因素

水温、水的pH、混凝剂用量、水力条件等均可影响混凝效果。由于影响因素多，故需通过混凝试验以选择水温、水的pH等。

3 实验过程及结果分析

3.1实验内容

测定COD标准曲线和原水水质；测定混凝剂投加量等各因素对制革废水出水水质的影响，测定数据为出水COD、出水SS等，并确定出最佳工艺参数；使用微滤技术对混凝出水进行处理，并测定出水水质。实验用水采用大连市九喜皮衣厂的制革综合废水，每次取制革废水原水500mL。测得废水水质列于下表，见表3.1。

表3.1制革废水原水水质

3.2混凝剂投加量对制革废水出水水质的影响

随着聚合氯化铁投加量的增加，COD去除率、SS去除率等逐渐增加；当用量在一定范围内时（24-30mg/L），混凝能力最强，出水水质最好，COD、SS、浊度、色度去除率几乎同时达到最大值；继续增加投加量（30mg/L以上），COD、SS去除率并不明显提高，浊度、色度去除率反而有所下降。后面实验中，聚合氯化铁投加量选为26mg/L。

3.3温度对制革废水出水水质的影响

随着温度的升高，COD去除率、SS去除率等随之缓慢升高，在25℃时处理效果最佳，但在20～30℃范围内处理效果仍然较好，证明用聚合氯化铁作混凝剂处理制革废水在较低温度下仍有较高的处理效果,温度适应范围广；事实上，浊度和色度去除率在温度达到25℃时就已经开始有所下降，只是下降速度并不是很快。由以上分析可以得出，最佳温度为25℃。

3.3 pH值对制革废水出水水质的影响

当pH从6.0增至7.5时，聚合氯化铁COD去除率、SS去除率等呈逐渐增大趋势；当pH超过7.5时，聚合氯化铁的SS去除率，浊度去除率，色度去除率呈逐渐减小趋势，而COD去除率却趋于平衡。由此分析可得，最佳pH值为7.5。

3.5 快搅时间对制革废水出水水质的影响

随着快搅时间的增加，COD去除率、SS去除率等随之增大，当快搅时间增至3min时，COD 、SS、浊度和色度去除率同时达到最大值；当快搅时间超过4min时，COD 、SS、浊度和色度去除率开始减小，此时已不利于混凝反应的正常进行。考虑生产效率，应优先选择3min为最佳快搅时间。

3.6 助凝剂投加量对制革废水出水水质的影响

取6只烧杯，各盛制革废水原水500mL，在投加聚合氯化铁26mg/L，温度25℃，pH=7.50，快搅拌时间3min，澄清时间为25min条件下，向制革废水中投加不等量的聚丙烯酰胺进行实验，随着聚丙烯酰胺投加量的增加，COD、SS、浊度和色度去除率逐渐增加；当用量在0.05-0.15mg/L范围内时，COD、SS、浊度、色度去除率几乎无太大的变化，且在聚丙烯酰胺投加量为0.10m/L时，COD、SS、浊度和色度去除率几乎同时达到最大值，此时聚丙烯酰胺的投加量很少，而出水水质却最好；当继续增加聚丙烯酰胺的投加量时，COD、SS和色度去除率并不明显提高，反而开始下降，浊度去除率下降的最快。通过以上探讨可知，聚丙烯酰胺的最佳投加量应为0.10mg/L。

4 结论

经过以上混凝处理，此时出水水质：COD为94mg/L、SS为28mg/L、浊度为4NTU、色度为3倍、pH值为7.22，出水水质达到国家一级标准。使用混凝处理制革废水，工艺流程简单，实际生产中，只需向制革废水中投加适量的混凝剂，并进行合理的工艺操作，就会产生良好的处理效果，而且处理效率高、运行稳定、基建和运行费用低。

本文所选出的混凝剂――聚合氯化铁是一种新型无机高分子絮凝剂，具有高效廉价、无毒副作用、腐蚀性小、适用范围广的特点，且处理成本明显低于其它絮凝剂。 经过本文研究得出的聚合氯化铁投加量少，但处理效果非常明显，经济上合理，处理后出水达到国家有关排放标准，有很好的经济效益。