摘要

印染廢水具有成分復(fù)雜、色度高、有機(jī)物含量高等特點(diǎn)，是工業(yè)廢水處理中的難點(diǎn)。聚合氯化鋁(PAC)作為一種高效無機(jī)高分子絮凝劑，因其優(yōu)異的混凝性能、較寬的pH適應(yīng)范圍和較低的處理成本，在印染廢水處理中得到廣泛應(yīng)用。本文系統(tǒng)分析了PAC的化學(xué)特性與作用機(jī)理，詳細(xì)探討了其在印染廢水脫色、COD去除、懸浮物沉降等方面的應(yīng)用效果，并通過實(shí)際工程案例驗證了其處理效能。同時，對PAC與其他藥劑的復(fù)配使用、工藝參數(shù)優(yōu)化及存在的問題進(jìn)行了深入分析，為印染廢水處理工藝設(shè)計提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：聚合氯化鋁；印染廢水；絮凝劑；脫色；廢水處理

1. 引言

1.1 印染廢水特性與處理難點(diǎn)

印染廢水主要來源于紡織行業(yè)的退漿、煮練、漂白、染色、印花和整理等工序，具有以下典型特征：

• 高色度：染料殘留導(dǎo)致色度達(dá)500-5000倍

• 高COD：有機(jī)物含量高，COD通常在800-5000mg/L

• 成分復(fù)雜：含染料、助劑、漿料、重金屬等

• 水質(zhì)波動大：隨生產(chǎn)工藝變化顯著

傳統(tǒng)生物處理法對色度和難降解有機(jī)物去除效果有限，化學(xué)絮凝法因其快速高效成為印染廢水預(yù)處理或深度處理的關(guān)鍵技術(shù)。

1.2 聚合氯化鋁(PAC)的特點(diǎn)

PAC（[Al?(OH)?Cl???]?）是一種無機(jī)高分子混凝劑，與傳統(tǒng)鋁鹽相比具有：

1. 絮凝效果好：高電荷聚合鋁形態(tài)

2. pH適應(yīng)廣：適宜pH 5-9

3. 沉降速度快：形成絮體大而密實(shí)

4. 殘渣量少：Al³?殘留低于硫酸鋁30%

2. PAC的作用機(jī)理

2.1 電中和作用

PAC水解產(chǎn)物如[Al??O?(OH)??(H?O)??]??等高價聚合陽離子，可有效中和染料膠體顆粒表面負(fù)電荷，破壞其穩(wěn)定性。

2.2 吸附架橋作用

PAC的長鏈聚合物結(jié)構(gòu)可在顆粒間形成"架橋"，促進(jìn)微絮體聚集成大顆粒。

2.3 網(wǎng)捕卷掃作用

形成的Al(OH)?沉淀物可網(wǎng)捕分散的染料分子和膠體顆粒。

2.4 染料去除機(jī)制

1. 離子型染料：通過電荷中和

2. 分散染料：依賴吸附架橋

3. 活性染料：結(jié)合沉淀與化學(xué)鍵合

3. 處理效果影響因素

3.1 工藝參數(shù)優(yōu)化

3.2 水質(zhì)特性影響

1. 染料類型：活性染料>分散染料>還原染料

2. 鹽度：高鹽度(>5000mg/L)降低處理效率

3. 有機(jī)物組成：含PVA漿料會吸附PAC

4. 工程應(yīng)用案例

4.1 棉紡印染廢水處理

項目概況：

• 水量：3000m³/d

• 原水COD 1200mg/L，色度800倍

• 處理工藝：

   

  復(fù)制

  廢水→調(diào)節(jié)池→PAC混凝(80mg/L)→PAM助凝→氣浮→生物處理→出水

運(yùn)行效果：

• 色度去除率85%

• COD去除率45%

• 污泥量減少25%對比硫酸鋁

4.2 化纖印染廢水深度處理

創(chuàng)新工藝：
采用PAC-H?O?催化氧化組合工藝：

1. PAC(100mg/L)混凝去除懸浮染料

2. H?O?(200mg/L)在Fe²?催化下氧化溶解性染料
   處理效果：

• 色度從300倍降至10倍

• COD從250mg/L降至50mg/L

4.3 牛仔布洗漂廢水處理

特殊挑戰(zhàn)：

• 含大量靛藍(lán)染料

• 高懸浮物(>500mg/L)
  解決方案：
  PAC(150mg/L)+陰離子PAM(1mg/L)三級絮凝：

• 色度去除92%

• SS去除95%

5. 復(fù)配技術(shù)研究

5.1 PAC與有機(jī)絮凝劑復(fù)配

1. PAC+陽離子PAM：

   • 提高絮體強(qiáng)度

   • 適用含棉毛廢水

2. PAC+殼聚糖：

   • 生物可降解

   • 減少鋁殘留30%

5.2 與其他無機(jī)藥劑聯(lián)用

1. PAC+FeCl?：

   • 拓寬pH適應(yīng)范圍

   • 增強(qiáng)重金屬去除

2. PAC+Ca(OH)?：

   • 調(diào)節(jié)堿度

   • 降低處理成本

6. 存在問題與發(fā)展趨勢

6.1 現(xiàn)存問題

1. 鋁鹽殘留可能影響生化系統(tǒng)

2. 對某些活性染料去除率不足

3. 污泥處置成本較高

6.2 技術(shù)發(fā)展方向

1. 改性PAC產(chǎn)品：

   • 稀土改性提高脫色率

   • 硅藻土負(fù)載減少用量

2. 組合工藝創(chuàng)新：

   • PAC-膜生物反應(yīng)器

   • 電絮凝-PAC聯(lián)用

3. 資源化利用：

   • 從污泥中回收鋁鹽

   • 染料分子資源化

7. 結(jié)論

1. PAC在印染廢水處理中表現(xiàn)出優(yōu)異的脫色和COD去除能力

2. 較佳投加量通常為50-200mg/L，pH控制在6.5-7.5

3. 與PAM等助凝劑復(fù)配可顯著提升處理效果

4. 未來應(yīng)關(guān)注改性PAC開發(fā)和組合工藝優(yōu)化