一、印染廢水脫色的核心挑戰(zhàn)
印染廢水因染料種類復(fù)雜(如活性染料、酸性染料、分散染料等),呈現(xiàn)高色度、高COD、高鹽度的“三高”特性。傳統(tǒng)物理沉淀法難以去除水溶性染料分子,而生物處理對(duì)部分染料降解效率低,因此化學(xué)脫色劑成為關(guān)鍵解決方案。其作用機(jī)制包括電性中和、吸附架橋、氧化分解等,需根據(jù)染料類型精準(zhǔn)匹配藥劑。
二、常用脫色劑分類及適用場(chǎng)景
1. 無機(jī)混凝劑
(1)聚合氯化鋁(PAC):通過羥基橋聯(lián)形成絮體吸附染料,對(duì)疏水性染料(如分散染料)脫色率達(dá)93%以上,但對(duì)親水性單偶氮染料效果差。投加量通常為700–900 mg/L,pH需控制在5.4–6.6。
(2)硫酸亞鐵:需在堿性條件下(pH≥8.5)使用,生成氫氧化鐵絮體吸附染料。對(duì)紅色、綠色染料效果有限,且易因鐵離子殘留導(dǎo)致出水返黃。
2. 氧化劑
次氯酸鈉/二氧化氯:通過強(qiáng)氧化性破壞染料發(fā)色基團(tuán)。處理活性染料時(shí),二氧化氯投加量為40–50 mg/L,但過量使用會(huì)產(chǎn)生余氯毒性和副產(chǎn)物污染。
3. 高分子脫色劑(核心重點(diǎn))
(1)陽離子聚丙烯酰胺(CPAM):帶正電荷的有機(jī)高分子,通過電性中和作用捕捉帶負(fù)電的染料分子(如活性染料)。與PAC聯(lián)用時(shí),CPAM投加量100 mg/L即可顯著提升絮體密度和沉降速度。
(2)聚硅酸硫酸鐵(PSFS):新型無機(jī)高分子,兼具吸附與催化功能。在pH 8–12時(shí)效果最佳,投加量50 mg/L可同步去除色度與COD,尤其適用于難降解染料廢水。
(3)專用有機(jī)脫色劑:如季銨鹽類高分子,直接破壞染料分子結(jié)構(gòu),5秒內(nèi)快速脫色,但對(duì)后續(xù)反滲透膜可能造成堵塞風(fēng)險(xiǎn)。
三、藥劑選擇的關(guān)鍵因素
(1)染料性質(zhì):親水性染料(如活性染料)需用高分子脫色劑或氧化劑;疏水性染料(如分散染料)可用PAC。
(2)成本與合規(guī)性:無機(jī)藥劑(如PAC)成本低(約1400元/噸),但污泥量大;高分子脫色劑單價(jià)高(5000–6000元/噸),但用量少、綜合效益更優(yōu)。
(3)工藝適配性:生化后出水宜用氧化劑或有機(jī)脫色劑;物化預(yù)處理段適合PAC/硫酸亞鐵。
四、操作流程與注意事項(xiàng)
1. 小試確定最佳配方
(1)步驟:取200 mL廢水 → 調(diào)pH至7–8 → 按序投加脫色劑(稀釋50倍)、PAC(稀釋50倍)、PAM(稀釋1000倍)→ 攪拌靜置后檢測(cè)色度。
(2)用量計(jì)算:例如脫色劑投加量(ppm)= `(滴數(shù)/20) × 藥劑濃度 / 廢水體積 × 10?`。
2. 工程應(yīng)用要點(diǎn)
(1)投加順序:必須遵循先脫色劑,再混凝劑(PAC),最后絮凝劑(PAM),顛倒順序可能導(dǎo)致藥耗增加20%。
(2)pH調(diào)控:硫酸亞鐵需pH>8.5,PAC需酸性環(huán)境,高分子脫色劑適用pH 4–12,需前置調(diào)節(jié)。
(3)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避:次氯酸鈉類藥劑需環(huán)評(píng)備案,避免法律風(fēng)險(xiǎn);鐵鹽/鋁鹽可能造成金屬殘留。
五、發(fā)展趨勢(shì):復(fù)配技術(shù)與綠色替代
(1)協(xié)同增效:CPAM+PSFS復(fù)配可減少藥量30%,同步提升脫色率與COD去除率。
(2)綠色方向:開發(fā)生物基脫色劑(如改性纖維素)及電化學(xué)催化技術(shù),降低二次污染。
印染廢水脫色需“一廠一策”:親水性染料主導(dǎo)的廢水首選高分子脫色劑(如CPAM、PSFS),疏水性染料可優(yōu)選PAC。未來復(fù)配藥劑與綠色工藝將成為突破高難度廢水脫色的核心路徑。