APAM、CPAM、PAC处理印染废水及废水回用于涤氨混纺织物染色的研究

钟建生，陈 镇，唐孝明

(1.三明职业技术学院 轻纺工业系，三明 365000；2.三明市纺织染整研究所，三明 365000；3.湖南工程学院 化学化工学院,湘潭 411104)

参 考 文 献



APAM、CPAM、PAC处理印染废水及废水回用于涤氨混纺织物染色的研究

钟建生1,2，陈 镇3，唐孝明2

(1.三明职业技术学院 轻纺工业系，三明 365000；2.三明市纺织染整研究所，三明 365000；3.湖南工程学院 化学化工学院,湘潭 411104)

采用APAM 、CPAM、PAC及其组合处理印染废水，比较了其对废水絮凝效果、脱色效果、COD去除效果、沉淀分离效果的影响，处理后的废水回用于涤氨混纺织物染色，对染色后织物的L*、a*、b*、c*和K/S值进行测试分析.结果表明，采用APAM+PAC+CPAM组合及顺序加料用于印染废水处理的效果最佳，处理后废水可用于涤氨织物染色.

PAM；PAC；絮凝；印染废水；回用

0 前 言

印染废水成分复杂、色度深、有机物含量高、废水排放量大，是公认的危害大、难处理的工业废水之一[1，2]，目前我国印染废水的处理方法有氧化脱色法、生化降解法和絮凝沉降法等[3，4].絮凝沉降法采用的絮凝剂主要分为无机和有机两大类，PAC(聚合氯化铝，又称碱式氯化铝)是无机絮凝剂最常用的一种，PAM【聚丙烯酰胺，又分为APAM(阴离子聚丙烯酰胺)和CPAM(阳离子聚丙烯酰胺)】是有机絮凝剂最常用的一种，二者各自代表了无机和有机絮凝剂的特点，依据协同增效的原理，可将聚铝与聚丙烯酰胺混凝剂混合，利用聚丙烯酰胺强大的网捕、架桥功能，达到增强絮凝的效果[5，6].

本研究拟采用APAM、CPAM、PAC单独及混合使用，絮凝沉降处理印染废水，再将处理后的废水用于涤氨织物染色，进行废水循环利用，达到国家倡导的节能减排、清洁生产的目的.

1 实验部分

1.1 药品与仪器

1.1.1 药品与材料

絮凝剂：CPAM、APAM、PAC(AR，新乡华丰净水材料有限公司)，染料：ACE分散红(AR，宁波华杰染料有限公司)，印染废水(永安市某印染厂，经过滤预处理)，织物：涤氨混纺针织物(福建协盛协丰实业有限公司).

1.1.2 主要仪器

精密增力电动搅拌器(金坛市江南仪器厂)，V-1100D型可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)，H1X-24红外线小样机(江苏靖江市华夏科技有限公司)，X-rite8400电脑测配色仪(美国爱色丽电脑测色配色公司)，电子天平等.

1.2 实验内容

1.2.1 絮凝沉降处理印染废水

将CPAM、APAM、PAC配制成0.2%水溶液，每次实验取印染废水500 ml，分别滴加CPAM、APAM、PAC10 ml，电动搅拌1 min，然后絮凝30 min，观测沉淀沉降时间，再对废水进行过滤，观测滤纸是否有滤饼残留，留取滤液备用，测定滤液脱色率及COD去除率.絮凝剂滴加方式：①CPAM、APAM、PAC单独滴加处理印染废水，②CPAM、APAM、PAC两者组合按序滴加处理印染废水，两者间隔1 min，③CPAM、APAM、PAC三者组合投加处理处理印染废水，两两之间间隔1 min.

1.2.2 处理后废水染色回用

分别用滤液和蒸馏水配制两份染液，对涤氨混纺织物进行高温染色，染料ACE分散红浓度为0.5 g/L，浴比为1∶50，染色温度为130 ℃，染色时间60 min，然后水洗后处理，皂片2 g/L，95 ℃皂煮3 min，烘干.采用电脑测色配色仪测试对比染色效果.

1.3 测试方法

1.3.1 脱色率测定[7]

采用分光光度计先测定印染废水的最大吸收波长，通过测定为545 nm，然后再测定废水经混凝沉降处理前、后的吸光度，分别为E0、E1，则：

1.3.2COD去除率测定

采用高锰酸钾滴定法测定印染废水处理前、后的COD值，分别为C0、C1，则：

1.3.3 染色效果测定[8]

在电脑测色配色仪上测定并读取布样在360～700 nm波段的色深K/S值及织物颜色特征值：明度(L*)、色相(a*、b*)、饱和度(C*)，采用10°视野，D65光源，试样折叠4层，测试4次，取平均值.

2 结果与讨论

2.1 印染废水絮凝沉降处理

2.1.1 CPAM、APAM、PAC单独絮凝处理印染废水

根据实验内容1.2.1中(1)设计，观测沉淀沉降速率、过滤产物，测定脱色率、COD去除率，如表1和图1所示.

表1 CPAM、APAM、PAC絮凝处理印染废水比较

图1 CPAM、APAM、PAC单独絮凝处理印染废水的脱色率和COD去除率

由表1及图1可知，采用CPAM、APAM对印染废水进行絮凝处理，在30 min内不能使废水中杂质发生沉降，同时，脱色率和COD去除率均很低(不到10%)，不具有印染废水絮凝沉降处理的功能；而PAC对印染废水处理的脱色率、COD去除率较高(约90%)，但固液分离的速率较慢，需30 min；并且过滤时，由于其颗粒太细而不能被滤纸滤留，无明显沉淀滤饼.因此，单独采用CPAM、APAM、PAC絮凝处理印染废水方法不可行，更无法将废水回用于染色工序.

2.1.2 CPAM、APAM、PAC两两按序组合进行絮凝处理印染废水

根据实验内容1.2.1中(2)设计，观测沉淀沉降速率、过滤产物，测定脱色率、COD去除率，如表2和图2所示.

表2 CPAM、APAM、PAC两两组合按序

图2 CPAM、APAM、PAC两两按序组合按序加料处理印染废水的脱色率及COD去除率

由表2及图2结果可知，采用CPAM+ PAC，APAM+ PAC， PAC+ APAM，APAM+ PAC组合对印染废水进行絮凝处理，效果比较好，脱色率在95%以上，COD去除率在86%以上，其中PAC+ APAM组合固液分离速率较快，仅需10 min，但形成的颗粒较小也不能被滤纸滤留，无明显滤饼.因此，采用CPAM、APAM、PAC两两组合中的CPAM+ PAC，APAM+ PAC， PAC+ APAM，APAM+ PAC组合处理印染废水，在废水脱色及COD去除上有较好的效果，但还无法做到废水回用.

2.1.3 CPAM、APAM、PAC三者按序组合进行絮凝处理印染废水

根据实验内容1.2.1中(3)设计，观测沉淀沉降速率、过滤产物，测定脱色率、COD去除率，如表3和图3所示.

表3 CPAM、APAM、PAC三者组合按序加料

图3 CPAM、APAM、PAC三者按序组合按序加料处理

印染废水的脱色率及COD去除率

由表3及图3结果可知，CPAM、APAM、PAC三者按序组合进行絮凝处理印染废水，其脱色率在97%以上，COD去除率在86%以上，能达到较好的处理效果，其中APAM+ PAC+ CPAM组合脱色率(100%)和COD去除率(88.63%)最高.同时，CPAM+ PAC+ APAM、APAM+ PAC+ CPAM、PAC+ CPAM+ APAM、PAC+ APAM+ CPAM这四种组合加料顺序絮凝的颗粒较大，不容易破坏，过滤时形成明显过滤产物，且固液分离速度很快，在1～3 min.并且，从表1、表2、表3及图1、图2、图3的实验结果来看，PAC起主要作用，能去除废水中的有机物、色素物质和COD，而CPAM、APAM主要起辅助絮凝作用，通过CPAM、APAM组合使PAC絮凝颗粒物结构更稳定、体积更大，从而更不容易被破坏，更容易被滤除[9,10].

通过上述分析可知，采用APAM+ PAC+ CPAM顺序进行絮凝处理印染废水是本实验的最佳组合.

2.2 处理后废水回用于涤氨织物染色试验

根据1.2.2实验内容，取APAM+ PAC+ CPAM处理后的废水进行涤氨混纺织物的染色实验，并与蒸馏水配染液进行染色实验对比，结果见表4.

表4 蒸馏水与APAM+ PAC+ CPAM处理后

从表4可看出，蒸馏水与APAM+ PAC+ CPAM处理后回用水用于涤氨织物染色后，其L* 、a*、b* 、c* 和K/S值均很接近，尤其是染色织物的L*和K/S值误差率均在5%以内，符合印染用水的要求，因此，采用APAM+ PAC+ CPAM处理后回用水可用于涤氨织物的染色.

3 结 论

(1)采用APAM+PAC+CPAM三者组合按序加料处理印染废水，具有絮凝沉淀沉降速度快(1 min)，脱色效果好(100%)，COD去除率高(88.63%)的优点，得到的絮凝产物颗粒大，稳定性高，容易被过滤分离去除.

(2)采用APAM+PAC+ CPAM处理后的废水回用于涤氨混纺织物的染色，其染色效果与蒸馏水基本接近，完全达到染色用水的标准.

(3)采用APAM+PAC+CPAM组合对印染废水进行处理，再将处理后的废水进行染色循环利用，方案可行，有助于印染企业清洁生产、节能减排.

参 考 文 献

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[2] Nasser Abu Ghalwa, M. Gaber, Abdalla M. Khedr, et al. Comparative Study of Commercial Oxide Electrodes Performance in Electrochemical Degradation of Reactive Orange7 Dye in Aqueous Solutions[J]. International Journal of Electrochemical Science, 2012, 7: 6044-6058.

[3] 陈 镇，胡灿辉，王世豪，许海龙. 活性染料电化学氧化降解反应机理分析[J]. 哈尔滨师范大学自然科学学报，2012，28(5)：73-74.

[4] Abdalla M. Khedr, Nasser Abu Ghalwa, Munther F. Salem, et al. Determination of the Efficiency of Different Modified Electrodes in Electrochemical Degradation of Reactive Red 24 dyes in Wastewater Dyestuff Solutions[J]. International Journal of Electrochemical Science, 2012, 7: 8779-8793.

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[6] 谢 磊. 复合铝混凝剂CPAC处理微污染原水及其卫生性能研究[J]. 广东化工，2009，36(8):156-159.

[7] 颜 佳. 混凝法对水溶性染料废水脱色效果的研究[J]. 能源与节能，2012，12(12):70-71.

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[10]聂丽君，史 博. 无机高分子混凝剂聚硅硫酸铁处理印染废水的[J]. 茂名学院学报，2009，20(1):18-20.

Study on Treatment of Dyeing Wastewater by APAM, CPAM, PACand Reused Water for Dyeing of Ammonia Polyester Blended Fabric

ZHONG Jian-sheng1,2，CHEN Zhen3，TANG Xiao-ming1,2

((1.Department of Light and Textile Industry, Sanming Vocational Technical College, Sanming 365000, China;2.Sanming Institute of Dyeing and Finishing, Sanming 365000,China;3.School of Chemical and Chemistry Engineering, Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China))

The printing and dyeing wastewater is treated by APAM, CPAM, PAC and their combinatorial method. The effects of flocculation, wastewater decolorization, COD removal, and precipitation separation are compared. And then the ammonia polyester blended fabric is dyed in reused water, and the value of L*、a*、b*、c* and K/S of dyed fabric is tested. The results show that treatment effect of printing and dyeing wastewater is the best by combination of APAM + PAC + CPAM according to the order of adding, and the treated wastewater can be used for dyeing of ammonia polyester blended fabric.

PAM；PAC；flocculation; dyeing and finishing wastewater; reusing

2015-04-06

钟建生(1980-)，男，实验师，研究方向:从事纺织染整实验.

X791

A

1671-119X(2015)03-0055-04