采用四试剂方案澄清近黑色染料废水
采用四试剂方案澄清近黑色染料废水
染料废水颜色极深，在瓶中呈不透明的黑色。我们在实验室进行了四步烧杯试验：先加入1.3 kg/t脱色剂，再加入3.3 kg/t聚合氯化铝（PAC），用片状苛性碱调节pH至7，最后加入3 g/t阴离子聚丙烯酰胺（PAM）。静置2-3分钟后，上清液澄清，略带淡黄色。
左侧为未经处理的黑色染料废水，旁边是装有染料的烧杯试验装置。这是我们水处理实验室的台式试验记录。
是什么让这种污水难以处理？
黑色是最难处理的颜色。它几乎从来都不是单一染料——而是由多种发色团层层叠加而成，直至完全不透光。这造成了四个实际问题：
光线无法穿透，所以你无法判断进展。
在大部分色素被去除之前，液体看起来并没有变化。操作人员经常因为感觉不到任何变化而过量操作。
混合发色团需要混合机制
混合染料很少能用单一试剂去除。仅靠电荷中和会留下残留色调，即使额外添加试剂也无法消除。
高显色度意味着高试剂需求。
剂量以千克/吨计算，而不是以克计算。在这种规模下，剂量顺序出错的代价非常高昂。
随着剂量增加，pH 值会发生漂移。
脱色剂和聚合氯化铝都会改变pH值。如果不加以纠正，后续添加的聚合物将只能发挥其部分功效。
这个样品很有代表性：一种完全不透明的酒。顾客的问题很实际——需要哪些步骤，以及步骤顺序是什么？
给药方案，逐步进行
四步，e但 一个人准备下一个。顺序比任何单一剂量都重要。
| 步 | 行动 | 剂量/设定点 | 为什么这很重要 |
|---|---|---|---|
| 1 | 脱色剂的剂量 | 1.3 公斤/吨 | 破坏发色团体系。阳离子脱色剂中和溶解的色素体上的阴离子电荷，使其从溶解状态转化为颗粒状态。 |
| 2 | PAC剂量 | 3.3 公斤/吨 | 电荷中和与微絮凝。不稳定的颜色聚集形成细小的肉眼可见的絮状物。 |
| 3 | 用氢氧化钠片调节pH值 | 350克/吨 | 将液体的 pH 值调整到大约 7。这是后续聚合物发挥作用的 pH 值范围；在此范围之外添加 PAM 会浪费产品。 |
| 4 | 剂量阴离子PAM | 3克/吨 | 将细小的絮状物桥接成大的、致密的聚集体，这些聚集体沉降速度足够快，可以彻底分离。 |
每个阶段发生了什么
原始样本
不透明的黑色液体，含有少量悬浮物。在任何深度均不透明。
脱色剂之后
随着色素体的不稳定，颜色系统崩溃，酒液开始失去其深度。
PAC之后
液体中出现细小的絮状物，并开始将颜色从水相中带走。
pH值校正至7后
在加入任何聚合物之前，将反应液引入反应窗口。
阴离子PAM后，静置2-3分钟
絮状物生长、沉淀，留下带有淡淡黄色的清澈上清液。
上清液清澈，略带淡黄色。
反应结束后，水相和有色固相完全分离。从不透明的黑色起始液开始，经过2-3分钟的沉降，得到澄清的上清液，仅保留淡黄色调。 但每吨添加 1.3 公斤脱色剂、3.3 公斤 PAC、350 克/吨片状苛性碱和 3 克/吨阴离子 PAM。
快速分离
絮凝物在 2-3 分钟内即可沉降，这既适用于沉淀池，也适用于 DAF 装置。
聚合物需求量极低
每吨聚丙烯酰胺（PAM）用量为3克。与脱色剂和聚合丙烯酸酯（PAC）相比，聚合物成本可以忽略不计。
标准配置
三个加药点，一次 pH 值检测。无需特殊设备。
诚实限度
仍残留淡淡的黄色。但达到真正的水般清澈还需要抛光阶段——请参阅常见问题解答。
从罐式试验到全面计量
| 处理后的流量 | 脱色剂 @ 1.3 公斤/吨 | PAC @ 3.3 公斤/吨 | 腐蚀片 @ 350 克/吨 | 阴离子PAM @ 3 克/吨 |
|---|---|---|---|---|
| 10立方米/天 | 每天13公斤 | 33公斤/天 | 3.5公斤/天 | 每日30克 |
| 50立方米/天 | 每天65公斤 | 165公斤/天 | 17.5公斤/天 | 每日150克 |
| 100立方米/天 | 130公斤/天 | 330公斤/天 | 35公斤/天 | 每日300克 |
| 500立方米/天 | 每天650公斤 | 1650公斤/天 | 175公斤/天 | 1.5公斤/天 |
本计划适用范围
同样的逻辑也适用于其他颜色较深的工业废水。化学原理相同；只是用量和脱色剂的等级会根据水质而变化。
我们被问到最多的问题
为什么剂量单位是千克/吨而不是ppm？
因为溶液的颜色浓度很高。1.3 kg/t 相当于 1300 ppm——比浅色漂洗水所需的浓度高出一个数量级。深色浓缩溶液消耗的试剂量确实与其颜色成正比。
我可以省略PAC步骤，直接使用更多的脱色剂吗？
这种方法成本更高，结果却更差。电荷中和之后，额外的脱色剂只会增加成本和污泥，而不会提高水的澄清度。PAC 的作用不同——它能构建絮凝结构并清除悬浮固体。
如果我省略pH值校正步骤呢？
聚合物性能不佳，需要增加用量来弥补。碱液处理步骤的成本为 350 克/吨；而为了纠正不良的 pH 值，聚合物的成本要高得多。
为什么处理后的水仍然略带黄色？
混凝法可以去除那些能够被制成颗粒的有色物质。然而，一些溶解度极高的小分子物质仍然溶解在水中，即使添加额外的混凝剂也无法将其捕获。去除这些残留物需要进行精细处理，例如活性炭吸附、高级氧化或膜过滤。
这样也能降低货到付款吗？
去除固相中的有色物质会去除它们所代表的有机物，因此 鳕鱼减量 通常都会出现这种情况。具体程度取决于水质——本次测试并未对其进行量化。
您能用我的样本运行一下这个测试吗？
是的。请寄送一份包含目标排放参数的样品，我们将进行相同的实验室规模试验并报告剂量。