高濃度水性油墨廢水主要處理方法以及處理效果驗證

【資料簡介】

　　隨著印花行業(yè)的發(fā)展，水性油墨的需求量逐年增加，導(dǎo)致其在印花應(yīng)用過程中產(chǎn)生的水性油墨印花廢水量也不斷增長。據(jù)不*統(tǒng)計，全國有超過10萬家相關(guān)企業(yè)，其每年廢水排放量超過1億t。由于水性油墨含有大量的水溶性樹脂類連接料、顏料、胺(氨)類等化合物，水性油墨印花廢水具有高有機污染物濃度、高色度、高氨氮、低可生化性和難處理等特點。
 

　　國內(nèi)外學(xué)者對水性油墨印花廢水的處理進行了許多研究，采用的處理工藝包括混凝、電解、氧化、吸附和膜分離等，其中混凝法因操作簡便已成為應(yīng)用廣泛的工藝之一。由于單一方法的處理成本較高，為降低處理成本，通常采用組合工藝。目前采取的組合工藝主要有混凝-絮凝、混凝-生化和混凝-吸附等。然而，這些工藝主要是針對中低濃度廢水，且處理后產(chǎn)生的污泥固液分離困難、含水率高、體積龐大，污泥后續(xù)處理費用高、負擔重。因此，開發(fā)處理水性油墨印花廢水的新技術(shù)、新工藝有利于推動水性油墨印花廢水處理行業(yè)的發(fā)展。高氨氮廢水常用的處理方法有吹脫、汽提、化學(xué)沉淀和生物法等，其中，磷酸銨鎂沉淀法(MAP)是一種化學(xué)沉淀法，因操作簡便、條件溫和及高附加值成為常用方法之一，但其在高濃度水性油墨印花廢水的處理研究中鮮有報道。
 

　　因此，針對高濃度水性油墨印花廢水處理存在的問題，本研究采用混凝-熱處理聯(lián)合MAP法對其進行處理，研究各工藝參數(shù)對廢水處理效果的影響，實現(xiàn)廢水COD、色度和氨氮的高效去除及混凝污泥的高效脫水，為開發(fā)水性油墨印花廢水中有機污染物去除與污泥脫水一體化新技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。
 

　　高濃度廢水水性油墨廢水主要處理方法：
 

　　1、混凝-熱處理
 

　　取1 000 mL水性油墨印花廢水和一定量的自制體積分數(shù)40%的混凝劑NS-1 在反應(yīng)瓶中混合，然后置于磁力攪拌器(150 r·min−1)上攪拌5 min，使其充分反應(yīng)，再加熱至設(shè)定溫度并保溫一定時間，冷卻至室溫后用濾紙過濾。依次控制混凝劑投加量、熱處理溫度和時間，研究各工藝參數(shù)對廢水的COD、色度和混凝污泥含水率的影響，并進行優(yōu)條件的驗證實驗。
 

　　2、MAP處理
 

　　取200 mL混凝-熱處理后的廢水于反應(yīng)瓶中，依次加入一定量的硫酸鎂和磷酸氫二鈉，然后置于磁力攪拌器(100 r·min−1)上攪拌，在攪拌過程中加入6 mol·L−1 NaOH，控制pH在一定范圍，反應(yīng)一段時間。依次控制藥劑摩爾比、反應(yīng)體系pH、反應(yīng)溫度和時間，研究各工藝參數(shù)對廢水氨氮去除的影響，并進行優(yōu)條件驗證實驗。
 

　　3、分析方法
 

　　pH采用雷磁PHS-3C型pH計測定，COD采用重鉻酸鹽法(GB 11914-1989)測定，色度采用稀釋倍數(shù)法(GB 11903-1989)測定，氨氮采用納氏試劑分光光度法(HJ 535-2009)測定，總磷采用鉬酸銨分光光度法(GB 11893-1989)測定?；炷?熱處理后固液明顯分離，過濾后采用重量法測定混凝污泥的含水率(CJ/T 221-2005)。
 

　　高濃度水性油墨廢水主要處理方法以及處理效果驗證：
 

　　1、混凝-熱處理法處理高濃度水性油墨印花廢水的佳工藝參數(shù)為：體積分數(shù)40%的NS-1投加量為15 mL·L−1，熱處理溫度70 ℃，熱處理時間50 min。在此條件下，廢水的COD從376 980 mg·L−1降低到23 940 mg·L−1，去除率達93.65%;廢水的色度由110 000倍降至33倍，去除率達99.97%。該方法可以實現(xiàn)混凝污泥的泥水快速分離，混凝污泥含水率僅56.62%，實現(xiàn)了高濃度水性油墨印花廢水泥水一體化處理。
 

　　2、采用MAP法，以硫酸鎂和磷酸氫二鈉為藥劑，去除混凝-熱處理后的廢水氨氮的*佳工藝參數(shù)為：藥劑摩爾比Mg: P: N為1.1:0.9:1，反應(yīng)體系pH為9.5，反應(yīng)溫度20 ℃和反應(yīng)時間30 min。在此條件下，廢水的氨氮濃度由1 800 mg·L−1降低到70 mg·L−1，其氨氮去除率達96.27%，處理后水中剩余總磷低于12 mg·L−1。