摘 要

印染废水是最难降解的工业废水之一，其中主要以色度、COD为主要污染指标。混凝法以其低成本易操作广泛应用于印染废水处理以及预处理，而聚硅酸盐作为一种新型无机混凝剂也逐渐受到认可。本文以合成与混凝条件两个方面，探究了对聚硅酸锌混凝剂处理甲基橙模拟印染废水色度的影响因素。找到了最佳合成处理条件，对甲基橙去除率达到90%左右。

关键词：印染废水 混凝法 聚硅酸盐 处理条件

Synthesis of Polysilicate Zinc flocculants and its flocculation performance on simulated Methyl Orange Wastewater

abstract

Dyeing wastewater is one of the most difficult to degrade industrial wastewater , its pollution is mainly made of COD and chroma.Coagulation is widely used in dyeing wastewater treatment and pretreatment because of its low cost and easy operation. Polysilicate as a new inorganic coagulant becomes more and more attractive. In this paper, the factors of synthesis and coagulation conditions were studied, which affect the coagulation efficiency for treating the simulated dyeing wastewater. The optimum synthesis and coagulation conditions were found, and the removal efficiency of methyl orange in the simulated dyeing wastewater reached about 90%.

Key wards : Dyeing wastewater; Coagulation; Polysilicate; Treatment condition

目录

第一章 前言 5

1.1 印染废水概述 5

1.2 印染废水处理技术 5

1.2.1 化学法 5

1.2.2 生物法 6

1.2.3 物理法 6

1.2.4 物理化学法 7

1.3 混凝法处理印染废水 7

1.3.1混凝机理 7

1.3.2常用混凝剂处理印染废水 7

1.4 聚硅酸盐混凝剂 9

1.4.1 聚硅酸单金属盐混凝剂 9

1.4.2 聚硅酸多元金属盐混凝剂 10

1.4.3 复合聚硅酸盐混凝剂 10

1.4.4含硼聚硅酸盐混凝剂 10

1.5 本文的研究内容和目的 11

第二章：实验部分 12

2.1 实验仪器与药品 12

2.2 实验方法 13

2.2.1 实验方案 13

2.2.2 分析方法 14

第三章：结果与讨论 16

3.1 合成条件对混凝效果的研究 16

3.1.1 Zn/Si比对产物混凝性能的影响 16

3.1.2 合成pH对混凝效果的影响 18

3.1.3 合成的搅拌时间对产物混凝效果的影响 19

3.2 混凝条件对去除率的影响 19

3.2.1 废水pH以及陈化时间对混凝条件的影响 19

3.2.2 混凝的搅拌时间对去除率的影响 20

3.2.3 投加量对去除率的影响 21

第四章：结论与展望 23

4.1 结论 23

4.2 展望 23

参考文献 24

致谢 27

第一章 前言

1.1 印染废水概述

2016年我国已成为印染第一大国，随之而来的是与印染行业体量一同增长的环保问题。印染业的废水排放量大，占工业废水总排水量的约10%，难降解^[1]。印染废水高色度，严重影响排入水体的外观，染色废水会厌氧分解产生硫化氢散发恶臭^[2]。印染废水含大量有机污染物，排入水中使水体富营养化变得发黑发臭，将造成水生生物大量死亡导致生态破坏。

1.2 印染废水处理技术

印染废水由排水管道收集，集中到污水处理厂处理。污水处理厂通常采用一到两种处理技术对印染废水进行处理。臭氧氧化、生物膜、电解法一直以来是印染废水主流处理方法，到了90年代出现了膜滤、混凝法处理印染废水，从此混凝法每年的出现频率愈发高。下面简要介绍当下的印染废水处理方法。

1.2.1 化学法

1.臭氧氧化法

臭氧催化氧化法是利用臭氧的强氧化性，将印染废水中染料等有机物强氧化以达到水处理的效果。刘玉忠等使用臭氧催化氧化对印染废水进行处理，COD去除率可高达80.38%^[3]。臭氧氧化法通常被认为是一种高效无副产物的处理技术，在国外受到广泛使用，受到O₃制备成本的制约而不便于普及。

2.电解法

电解法通过电流破坏染料等有机物的化学键直至分解为无害物质以达到降解目的，特点是去除较彻底。邹佳秀以BDD（掺硼金刚石薄膜）电极处理法为例，以高浓度、难降解的废水，采用BDD电极氧化处理，实验表明，随着氯化钠加入电解效果逐渐变好，最佳实验条件下3h可将水样中COD完全去除，能耗为11.12kWh/kg，极其高效^[4]。

1.2.2 生物法

1.生物膜法

生物膜法是最早的印染废水处理方法之一，刘晴等以污泥为填料的过滤装置处理污水，去除率均在80%左右^[5]。生物膜法在污水处理厂被广泛应用，是目前较为成熟的处理技术，较之其他处理技术效果欠佳，但操作简单便于维护。

2.固化微生物法

周林成等采用固定化微生物工艺出水达到国家一级排放标准,COD_Cr去除率为83%^[6]。固化微生物法是对生物膜法的一种改良，使微生物更好存活也提高了处理效果。

1.2.3 物理法

1.膜滤法

膜滤法是通过物质分子大小不同的物理特征使物质通过膜进行筛分达到处理效果的处理技术。张芸等以超滤和纳滤膜分离处理印染废水，去除率达到99.43%^[7]。膜滤法运行成本相对较低，处理效率高但也存在弊端。膜需要定期维护清洗否则处理效果急剧下降；处理污水不是全部可以通过膜，故产生浓缩污水待解决。通常膜滤法不作为唯一工艺处理废水。

2.超声波法

付振来等通过超声波-活性炭联合法对印染废水进行处理，COD_cr的去除率最高达到90%^[8]。该处理方法利用超声波的特性，对活性炭处理废水过程加速催化，是一种新颖的处理方法。

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