污水脫色劑深度處理廢水脫色研究
摘要：河南某紙業有限公司污水經過生化+深度處理，然后排向市政集中污水處理站。市政污水站接收污水標準為：COD≤230，色度≤64倍。該紙業在滿足污水達標排放要求時發現該部分外排水產出污泥量較大，因此試圖在滿足市政對污水的排放要求時也盡可能的減少污泥產出量，進而減少污泥后期的處理成本，進而達到為公司盈利的目的。根據該紙廠的實際情況，采用本公司研發的污水脫色劑處理中段水。污水脫色劑為無色或淺色透明粘稠液體，屬于有機高分子化合物，具有高分子空間結構，可產生良好的吸附架橋作用，使其具有良好的混凝沉降效果。分子結構中特有的陽離子基團可與廢水中顯色物質的陰離子基團相互結合，成為不溶物沉淀，從而使水體脫色。由鄭州市誠志實業有限公司研發的污水脫色劑處理中段水取得了良好的效果。
圖1 該公司污水處理流程圖
1.實驗室小試
1.1實驗目的
利用污水脫色劑旨在找到合適的方案，最大程度降低外排出水的懸浮固形物，并盡可能的降低其濁度和色度。
1.2 實驗材料
聚合硫酸鐵Fe3+、氯化鋁PAC、陰離子聚丙烯酰胺APAM、中段水和外排水取自河南某造紙公司，污水脫色劑CZTS-02和CZTS-03為本公司自主研發產品。
1.3 實驗方案
（1）取200mL待處理水體，pH值呈弱堿性，加入CZTS-02污水脫色劑（原液稀釋50倍）適量稀釋液2.5‰ - 1%即（原液50-200 ppm），攪拌5min后，加入適量河南某造紙公司現用硫酸鐵凈水劑 800μL（即5kg/m3污水），攪拌2min使其充分反應，再加入濃度為1‰的陰離子PAM絮凝劑，促進固液分離，實驗水樣加入凈水藥劑處理完后，上清液經300目濾網過濾檢測其色度與COD：
（2）取200mL待處理水體，pH值呈弱堿性，加入CZTS-03污水脫色劑（原液稀釋10倍）適量，攪拌5min后，加入適量河南某造紙公司現用硫酸鐵凈水劑 800μL（即5kg/m3污水），攪拌2min使其充分反應，再加入濃度為1‰的陰離子PAM絮凝劑，促進固液分離，實驗水樣加入凈水藥劑處理完后，上清液經300目濾網過濾檢測其色度與COD：
（3）取200mL待處理水體，pH值呈弱堿性，加入CZTS-02污水脫色劑（原液稀釋50倍）適量稀釋液2.5‰ - 1%即（原液50-200 ppm），攪拌5min后，再加入CZTS-03污水脫色劑（原液稀釋10倍）適量，攪拌5min使其充分反應，再加入濃度為1‰的陰離子PAM絮凝劑，促進固液分離，實驗水樣加入凈水藥劑處理完后，上清液經300目濾網過濾檢測其色度與CO
表1 第一次實驗藥劑添加量
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| CZTS-02 | — | 500 | 250 | — | 500 |
| CZTS-03 | — | — | — | 1000 | 500 |
| 硫酸鐵 | 800 | 400 | 700 | — | — |
| 陰離子PAM | 500 | 500 | 500 | 500 | 300 |
注：表中為200mL實驗水體的藥劑添加量，單位為μL；序號 1為給排水車間現運行水處理排放結果。
表2 第二次實驗藥劑添加量
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| CZTS-02 | 500 | 500 | — | — | 500 | 800 | 1000 | 500 | 500 |
| CZTS-03 | — | — | 150 | 200 | — | 400 | 300 | 500 | 500 |
| 硫酸鐵 | 300 | 400 | 300 | 400 | 250 | — | — | — | — |
| 陰離子PAM | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 500 | 陽300 |
注：表中為200mL實驗水體的藥劑添加量，單位為μL。
2、實驗結果與分析
2.1 實驗結果
表3 第一次實驗檢測結果
| 單位 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | |
| 色度 | 倍 | 40 | 40 | 40 | 35 | 40 |
| COD | mg/L | 95 | 120 | 91 | 170 | 190 |
| TSS | mg/L | 605 | 569 | 682 | 427 | 311 |
表4第二次實驗檢測結果
| 單位 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# | 9# | |
| 色度 | 倍 | 100 | 64 | 128 | 50 | 128 | 64 | 64 | 64 | 50 |
| COD | mg/L | 148 | 140 | 164 | 127 | 201 | 206 | 222 | 201 | 199 |
| TSS | mg/L | 1334 | 869 | 693 | 860 | 623 | 446 | 373 | 365 | 361 |
2.2實驗分析
（1）目前使用的硫酸鐵凈水劑+陰離子PAM效果可以達標排放，但是污泥產出量較高，后期處理費用較大。實驗室優選方案后，配合使用污水脫色劑CZTS-03后，處理水的TSS大幅降低，色度、COD也能完全滿足現有標準達標排放。
（2）第一次實驗顯示：優選出效果較好的是4#和5#方案，在COD與色度完全達標的狀態下，TSS污泥產出量由原來的605mg/L分別下降至427mg/L、311mg/L，4#污泥產出量降低29.4 %，5#污泥產出量降低48.6 %。
（3）第二次實驗顯示：6#、7#、8#及9#基本都能滿足要求。但從成本考慮，選出效果較好的是7#和9#方案，在COD與色度完全達標的狀態下，TSS污泥產出量由原來的726mg/L分別下降至373mg/L、361mg/L，7#污泥產出量降低48.6 %，9#污泥產出量降低50.3 %。
3.實驗結論
（1）通過實驗室實驗證明，排水車間現在使用的硫酸鐵凈水劑雖然COD去除效果不錯，但是硫酸鐵本身就是一種無機鹽，自身產生大量的污泥，這樣對后期固體廢棄物消化產生較高成本，且效率不高，有進一步優化的必要；
（2）本公司實驗室針對這一情況，優化后藥劑組合能夠有效的降低二沉池現有污泥的發生量，且污水脫色劑CZTS-02、03本身亦屬有機化合物，可降解，對環境友好，不會產生二次污染。
（3）現場中試建議用量：污水脫色劑CZTS-02的添加量為：原液稀釋50倍后使用，投加量為稀釋液的2.5‰～1%；污水脫色劑CZTS-03的添加量為：原液稀釋10倍后使用，投加量約為普通鋁鐵鹽的20%～35%；硫酸鐵凈水劑按照全鐵含量11%的添加范圍為噸水消耗3～10kg，陰離子聚丙烯酰胺PAM 是絮凝劑，其添加范圍為2-5ppm 即1‰稀釋液添加不超過5kg/T水。
（4）污水脫色劑CZTS-02、03的上機效果可通過連續跟蹤外排水池出水的色度，以及外排水的COD，TSS情況來評估。
