聚合硫酸铁和脱色剂对印染水脱色COD去除率和污泥增量实验
1、实验背景
印染废水在处理的过程中色度是一项重要的排放指标，根据GB 4297-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》中表 3要求直接排放的色度为30倍，间接排放为50倍，同时对COD要求的排放标准：直接排放60mg/L，间接排放为80mg/L。这对印染企业来说环保压力空间巨大。我司自主研发的聚合硫酸铁产品处理印染尾水时，由于其良好的脱色效果以及优越的COD去除率已被市场广泛接受。而有机脱色剂作为一种常规脱色药剂，其用量少、脱色效果佳、使用方便等优势，但是价格昂贵。
2、实验目的
根据工程实例的反馈，聚合硫酸铁和有机脱色剂在产泥量和COD去除方面有较大的差异性，特通过实验确定其差异性。
3、实验准备
材料：RO纯水、印染生化尾水（对印染尾水用布氏漏斗过滤，滤液作为实验水样。聚合硫酸铁（全铁含量11.09%），有机脱色剂（固含量51.02%）。取10.00g聚合硫酸铁和有机脱色剂分别定容至100mL，得0.1g/mL的聚合硫酸铁溶液和有机脱色剂溶液。
器材：布氏漏斗、抽滤器、恒温烘箱、电子天平、浊度仪、其他实验器材等。
4、结果与讨论
4.1、COD和色度去除实验
取250mL水样置于250mL烧杯中，放于六联搅拌上，调整搅拌速度，有机脱色剂与聚合硫酸铁的比值分别取：（500ppm：0ppm）、（0ppm：1000ppm）、（300ppm：400ppm）、（300ppm：300ppm）、（250ppm：500ppm）、（250ppm：400ppm）、（250ppm：300ppm）、（200ppm：600ppm）、（200ppm：500ppm）、（200ppm：400ppm），采用先投加有机脱色剂再加聚合硫酸铁的投药方法，搅拌2min后静置10min，取上清液测定COD、色度，数据记录在表-1。
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表-1 聚合硫酸铁与有机脱色剂对比实验记录 |
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编号 |
加药量（ppm） |
监测数据 |
||
|
有机脱色剂 |
聚合硫酸铁 |
COD（mg/L） |
色度(倍) |
|
|
原水 |
—— |
—— |
194 |
187 |
|
1 |
500 |
—— |
113 |
47 |
|
2 |
—— |
1000 |
77.3 |
81 |
|
3 |
300 |
400 |
77.7 |
39 |
|
4 |
300 |
300 |
77.9 |
40 |
|
5 |
250 |
500 |
70.1 |
42 |
|
6 |
250 |
400 |
77.3 |
43 |
|
7 |
250 |
300 |
79.8 |
42 |
|
8 |
200 |
600 |
70.1 |
42 |
|
9 |
200 |
500 |
72.0 |
45 |
|
10 |
200 |
400 |
74.0 |
49 |
实验效果趋势图如图-1。
由图-1可知，
（1） 单独投加脱色剂和聚合硫酸铁处理时，COD去除率聚合硫酸铁优，色度去除率有机脱色剂优。
（2） COD处理最佳时，最优的实验组为5#和8#，此时的处理后COD为70.1mg/L，对应的色度为42倍。
（3） 色度处理最佳时，最优的实验组为3#，此时对应的色度有COD分别为：77.7mg/L和39倍。
（4） 无论是单独用聚合硫酸铁还是有机脱色剂，都没有二种药剂联用的效果好。
4.2、污泥增量实验
取100ml实验废水，分别加入定量的有机脱色剂和聚合硫酸铁，控制加完药剂之后的pH值大于5.5。对水样烘干，称取渣的重量。
实验数据记录在下表-2。
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表-2 污泥增量实验 |
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编号 |
加药量（g/200mL） |
检测数据 |
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|
有机脱色剂 |
聚合硫酸铁 |
污泥干重（g） |
产泥量（g/g） |
|
|
原水 |
—— |
—— |
0.2151 |
—— |
|
1 |
0.1 |
—— |
0.2386 |
0.0235 |
|
2 |
0.15 |
—— |
0.2512 |
0.0361 |
|
3 |
0.2 |
—— |
0.2615 |
0.0464 |
|
4 |
—— |
0.1 |
0.3151 |
0.0239 |
|
5 |
—— |
0.15 |
0.3651 |
0.0371 |
|
6 |
—— |
0.2 |
0.4151 |
0.0474 |
实验结果趋势图如小图-2。
由图-2可知，
（1） 随着加药量的增加，污泥增量和加药量呈现出了良好的线性关系，且各个药量点之间的斜率变化不大。
（2） 通过计算同等加药量情况下的污泥产量的百分比（有机脱色剂剂比聚合硫酸铁）分别为：98.33%、97.30%、97.89%，由数据可以看出无离群数据，所以去平均值作为产泥量的比值：97.84%，所以有机脱色剂的产泥量相当于聚合硫酸铁产泥量的97.84%。
5、结论
综上述：
（1） 处理印染尾水时，在用有机脱色剂处理和铁铁处理时，COD去除能力聚合硫酸铁更优，脱色能力有机脱色剂更佳。
（2） 两种药剂联用时既保证了处理效果，同时成本可控，实验中未分析处理成本鉴于有机脱色的价格远高于聚合硫酸铁，在保证脱色效果时尽量降低有机脱色剂的使用量。
（3） 在两种药剂的产泥量方面，可以得出有机脱色剂的产泥量相当于聚合硫酸铁产泥量的97.84%。每投加一千克有机脱色剂和聚合硫酸铁分别产生23.5g和23.9g绝干污泥。
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2015年3月21日
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