污水处理和饮用水处理两种用到的水处理药剂有聚合氯化铝、聚聚丙烯酰胺，活性炭

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污水处理和饮用水处理两种用到的水处理药剂有聚合氯化铝、聚聚丙烯酰胺，活性炭

随着人们的环保意识的增强，对污水排放标准一步步提高，传统的水处理工艺技术和设备，已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的处理要求，而且传统的污水深度处理再生回用技术系统(如活性炭过滤、微孔过滤、渗透膜净化等技术系统)投资高、后期维护运行费用高，太多的运营者难以承受，并且处理工艺流程长，系统庞大，而且还散发大量臭气。“水处理”就是通过物理、化学、生物的手段，去除水中一些对生产、生活不利的有害物质的过程。是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。由于社会生产、生活与水密切相关。因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。



水处理包括：污水处理和饮用水处理两种，有些地方还把污水处理再分为两种，即污水处理和中水回用两种。经常用到的水处理药剂有：聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝，聚丙烯酰胺，活性炭及各种滤料等。



水处理的效果可以通过水质标准衡量。为达到成品水（生活用水、生产用水或可排放废水）的水质要求而对原料水（原水）的加工过程。加工原水为生活或工业的用水时，称为给水处理；加工废水时，则称废水处理。废水处理的目的是为废水的排放（排入水体或土地）或再次使用（见废水处置、废水再用）。



在循环用水系统以及水的再生处理中，原水是废水，成品水是用水，加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及终处置（见污泥处理和处置），有时还有废气的处理和排放问题。水的处理方法可以概括为三种方式：①常用的是通过去除原水中部分或全部杂质来获得所需要的水质；②通过在原水中添加新的成分，通过物理或化学反应后来获得所需要的水质；③对原水的加工不涉及去除杂质或添加新成分的问题。



废水处理中，去除粗大的杂质一般属于水的预处理部分。悬浮物和胶体包括泥沙、藻类、细菌、病毒以及水中原有的和在水处理过程中所产生的不溶解物质等。溶解物有无机盐类、有机化合物和气体。去除水中杂质的处理方法很多，主要方法的适用范围可以大致按杂质的粒度来划分。由于原水所含的杂质和成品水可允许的杂质在种类和浓度上差别很大，水处理过程差别也很大。



就生活用水（或城镇公共给水）而论，取自水源（井水或防护良好的给水水库）的原水，只需消毒即为成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致浊杂质，然后消毒；污染较严重的原水，还需去除有机物等污染物；含有铁、锰的原水（例如某些井水），需要去除铁、锰。生活用水可以满足一般工业用水的水质要求，但工业用水有时需要进一步的加工，如进行软化、除盐等。



当废水的排放或再用的水质要求较低时，只需用筛除和沉淀等方法去除粗大杂质和悬浮物（常称处理）；当要求去除有机物时，一般在处理后采用生物处理法（常称二级处理）和消毒；对经过生物处理后的废水，所进行的处理过程统称三级处理或深度处理，如当废水排入的水体需要防止富营养化所进行的去除氮、磷过程即属于三级处理（见水的物理化学处理法）。当废水作为水源时，成品水水质要求以及相应的加工流程随其用途而定。理论上，现代的水处理技术，可以从任何劣质水制取任何的成品水。



常用的污水处理技术有生物化学法，如活化污泥法（Activated Sludge Process），生物结层法（Fixed Biofilm Processes），混合生物法（Combined Biological Processes）等；物理化学法，如粒质过滤法(Granular Media Filtration)，活化炭吸附法（Activated Carbon Adsorption），化学沉淀法（Chemical Precipitation），膜滤/析法（Membrane Processes）等；自然处理法，如稳定塘法（Stabilization Ponds），氧化沟法 (Aerated or Facultative Lagoons），人工湿地法（Constructed Wetlands），化学色可赛思树脂处理法.纳滤膜分离原理纳滤膜又称为低压反渗透膜，日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离原理进行了具体的定义：操作压力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以认为是纳滤膜。纳滤膜分离技术已经从反渗透技术中分离出来，成为介于超滤和反渗透技术之间的立的分离技术，己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域，成为水处理技术中的一个重要的分支。



处理工艺

污水处理一般来说包含以下三级处理：处理是它通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、铁离子、锰离子、油脂等。二级处理是生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理是污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。



纯净水处理工艺，视原水水质而定。



如果原水是市政自来水，一般的流程是



砂滤--活性炭过滤器--软化（可有可无）--保安过滤器--反渗透--紫外消毒--产水



如果是一般的地表水，在进入上述流程之前要杀菌并添加絮凝剂。



如果是井水，在砂滤后要加除铁锰过滤器。



水进行循环净化。



石英砂过滤是去除水中悬浮物有效手段之一，是污水深度处理、污水回用和给水处理中重要的单元。其作用是将水中已经通过聚丙烯酰胺产品絮凝的污染物进一步去除，它通过滤料的截留、沉降和吸附作用，达到净水的目的。



进入21世纪以后，随着工业的迅猛发展，工业废水的大量排放以及城市规模的迅速扩张，人们对废水处理以及饮用水处理越来越重视，目前水处理行业主要的处理方式包括物理处理方式和化学处理方式，物理方法包括利用各种孔径大小不同的滤材，目前，主要是鹅卵石，石英砂，海绵铁以及活性炭等滤料，利用吸附或阻隔方式，将水中的杂质排除在外，吸附方式中较重要者为以活性炭进行吸附，阻隔方法则是将水通过滤材，让体积较大的杂质无法通过，进而获得较为干净的水。另外，物理方法也包括沉淀法，就是让比重较小的杂质浮于水面捞出，或是比重较大的杂质沉淀于下，进而取得。化学方法则是利用各种化学药品将水中杂质通过化学药剂的絮凝沉淀后去除，目前，较为常用的化学药剂就是聚合氯化铝和聚丙烯酰胺产品，使得水中杂质通过絮凝体积变大，质量变重沉淀，便可用过滤法，将杂质去除。先我们聚丙烯酰胺生产厂家的技术人员对碱性原水进行化验分析得出，碱性原水具有非常高的总溶解固体（TDS，即含盐量）和非常高的碱度，原水的含盐量及碱度经过测定远远超过一般情况下的盐湖水。原水经过处理后要达到目标水质，需要解决的大困难是脱盐和脱碱。要将TDS从10579.79 mg/L降至1000mg/L以下，我们聚丙烯酰胺生产厂家建议使用反渗透工艺。反渗透可以有效的去除水中含盐量，由于原水中的碱度来源是碳酸氢根离子（HCO3－）和碳酸根离子（CO32－），反渗透的脱盐过程实际上也是在脱除这些离子，因此，也同时降低了原水的碱度，从而使得目标水质指标中的总碱度+总硬度达到规定排放要求。



处理工艺


国内，普遍采用下面的水处理工艺来处理碱性废水：



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工艺说明


1．原水投加PAC、PAM

由于原水中含有较多污染物杂质，为后续处理工艺的顺利进行，原水在进入处理装置前需投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺高分子絮凝剂，使得原水中污染物颗粒絮凝沉淀从而降低原水浊度。

聚合氯化铝和聚丙烯酰胺是目前使用广的高分子絮凝剂。投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺可以中和水中的胶体和其它带负电微粒的电荷，使之凝聚成大颗粒沉淀，经过过滤去除。同时这两种高分子絮凝剂的使用能起到杀菌消毒灭藻的作用，防止水中的微生物在后续处理装置中孽生造成污堵。



2．一体化处理装置

经过调查表明，目前，国内中小规模的水处理厂普遍采用装混凝、沉淀、过滤置于一个装置内的一体化处理装置，用以去除水中的悬浮物，降低浊度，一体化装置节省成本同时降低操作人员的劳动强度。

聚合氯化铝和聚丙烯酰胺高分子絮凝剂投加进原水中后在装置内反应，形成絮凝体（矾花），然后进入斜板沉淀池，将大颗粒絮凝体沉淀下来，后进入过滤区，一般采用石英砂和活性炭过滤，经过过滤后的出水悬浮物含量在2mg/L以下。



3．反渗透

反渗透工艺是目前国内比较的水处理工艺，是一种的脱盐工艺，通常情况下可以脱除水中95％以上的盐分。在本项目原水TDS为10579.79 mg/L，经过反渗透脱盐的出水在529mg/L以下。经过反渗透膜，水中其它残留的悬浮物、胶体、细菌、病毒基本去除。硬度可以在1mg/L以下。

反渗透工艺主要就是利用反渗透膜的作用来去除水中杂质实现原水净化的目的。在处理碱性废水时反渗透膜的选择和合理利用十分重要，采用普通苦咸水膜可以达到50％的回收率，如果需要将水回收率提高到75%，需要使用海水淡化膜。我们聚丙烯酰胺生产厂家的净水事业部的工程师建议：在反渗透装置中段使用普通苦咸水膜，第二段中使用海水淡化膜，一二段之间使用增压泵进行增泵，浓水排放出口设置能量回收装置以降低能耗。



4.出水

由于经过反渗透工艺处理后的出水水质非常，可以作为锅炉补水以及循环冷却水，也可以与其它出水混合，消毒后向自然界排放，后，我们聚丙烯酰胺生产厂家提醒，反渗透工艺在运行过程中一定要注意实时检查，发现问题及时处理，在混凝阶段要掌握好聚合氯化铝及聚丙烯酰胺的使用要领，充分发挥药剂的作用为后续处理工艺提供良好的基础。







由于反渗透工艺中的反渗透膜价格昂贵，所以，我们要尽量进水的浊度达到要求，尽量延长反渗透膜的使用寿命。因此，在反渗透前面需要设置相应的预处理措施，以大程度地去除浊度，延长反渗透膜的清洗周期。目前国内较为常见的的反渗透进水预处理工艺为混凝、沉淀、过滤三步骤。这三步骤克服了传统过滤工艺对原水水质波动适应性差、出水水质不稳定的弱点。当原水水质在一定范围内波动时，经过这三步骤处理后的出水水质非常稳定。建议采用将此三种工艺置于一个装置内的一体化处理装置。在混凝阶段聚合氯化铝和聚丙烯酰胺将发挥主要作用，这两种药剂的使用效果将对后续工艺环节产生较大影响。目前，印染废水的处理主要难点，在于废水中的印染废水处理中难生化降解的有机物和色度的去除，国内印染废水的处理一般以，将废水中的可溶性或不溶性污染物，部分或全部通过物理、化学或生物的方法将其以污泥的形式从废水中分离出来，使废水得到净化为目的。但多数情况下，使用单一的污水处理工艺难以达到，我们聚丙烯酰胺企业建议采用多种水处理工艺组合的方法。






经过我们泰裕聚丙烯酰胺生产厂家的技术人员的调查发现，印染厂排出的废水，其特点主要为：水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈。由于染料、助剂、织物染整要求的不同，印染废水的pH 值、CODCr、BOD5浓度、颜色等也各不相同，但其共同的特点之一是m（BOD5）／m（CODCr）值均很低，一般在0．2左右，废水的可生化性差；另一共同特点是废水色度高，以简单的水处理工艺难以达到废水排放标准。目前，国内用于印染废水处理的主要技术工艺有物理法、氧化法、生物法等。



经过我们聚丙烯酰胺生产企业的调查显示，因纺织印染的原料、工序不同，国内印染行业中，棉纺印染、毛纺印染、丝绸染整和麻纺印染行业由于原料的不同所排放废水中主要污染物也均有所不同。

棉纺印染行业：预处理栅渣主要来源于天然纤维素除杂、纱线整理、坯布处理等工序排出的细小纤维、纱线、碎布条等。此外，牛仔服装行业排放的废水中含有大量细沙，沙量较大且易沉积板结，需及时清理，否则整个废水处理系统都可能发生泥砂沉积现象，。毛纺印染行业：毛纺织行业使用的原料大部分为动物性毛纤维，主要为羊毛。选毛、洗毛等工序排出废水中含有羊毛上尘砂、植物草刺、细毛等杂质。丝绸染整行业：化纤仿真丝绸加工废水中含有细纤维等杂质，天然真丝绸生产过程中的剥茧、煮茧等工序会排出含有废茧、细蚕丝等杂质的废水。麻纺印染行业：麻纺印染废水中的主要杂质为细小麻纤维。目前，国内较为成熟的印染废水处理工艺主要有，物理法、氧化法和生物法。



物理法



物理法又包括：活性炭吸附法，膜处理技术，絮凝-过滤（聚丙烯酰胺和聚合氯化铝絮凝剂处理法）法。

1．1 吸附法

吸附法是常用的深度处理方法之一，印染废水深度处理工艺中采用的吸附剂以活性炭为主，此外也有一些新型吸附剂。在活性炭床中，当进水CODCr的质量浓度为75 ～ 101 mg ／L 时，出水CODCr浓度可以稳定达到GB 4287—92《纺织染整工业水污染物排放标准》标准的要求。虽然活性炭对印染废水中的CODCr、BOD5、色度都有很好的去除效果，但是活性炭再生困难，再生过程中损失较大，再生后吸附能力明显下降，这些都制约了活性炭在深度处理方面的应用。

1．2 膜技术

膜技术是21 世纪出现的新兴技术，由于其具有诸多优点而备受关注。膜技术可按过滤精度从低到高分为微滤、超滤、纳滤和反渗透，微滤和超滤一般作为纳滤和反渗透的预处理工艺。膜技术主要是通过对废水中污染物的分离而达到废水处理的目的，此方法的工艺过程简单，处理过程无二次污染，并且出水水质优良，可以回收再利用。膜技术虽具有诸多优点，但是也存在很多问题，其中膜污染和成本是制约膜技术在印染废水处理方面广泛应用的主要因素。

1．3 絮凝-过滤法

絮凝-过滤法近年来在发达国家已经成为处理低温、低浊、有色水质的主流选择工艺，其工作原理是在废水通过滤池前投加聚丙烯酰胺和聚合氯化铝等高分子絮凝剂使污水中污染物絮凝沉淀，之后直接进入滤料内部完成沉淀和截留过程，是一种、经济的集成工艺。

采用微絮凝－变孔隙直接过滤工艺对印染废水二级出水进行深度处理或者使用微絮凝直接过滤－超滤组合工艺对印染废水的浊度和CODCr的去除效果都较稳定，经过我们聚丙烯酰胺生产企业的技术人员的多次试验，试验结果都很理想，出水水质均可达到回用要求，同时，我们的技术人员发现，变孔隙过滤效果明显优于匀孔隙直接过滤。



2 氧化法

氧化技术（AOPs）是泛指反应过程有大量·OH 参与的化学氧化技术。本文以Fenton 氧化法和臭氧氧化法为例，介绍了AOPs 在印染废水深度处理中的应用情况。

2．1 Fenton 氧化法

Fenton 试剂能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物，其实质是H2O2在Fe2＋的催化作用下生成具有高反应活性的·OH，·OH 的氧化性不具有选择性，所以可与大多数有机物作用使其降解。

2．2 臭氧氧化法

臭氧氧化有机物的途径有2 种：直接反应和间接反应。直接反应是臭氧通过环加成、亲电或亲核作用直接与污染物反应；间接反应是臭氧在碱、光照或其它因素作用下，生成氧化性更强的·OH。

臭氧氧化主要针对印染废水的脱色处理，臭氧可以破坏染料发色基团，同时破坏构成发色基团的苯、萘、蒽等环状化合物，从而使废水脱色。

3 生物法

生物法具有操作简单、运行费用低、无二次污染、环境友好等特点，在印染废水的处理中越来越受到重视，其中常见的生物法工艺-曝气生物滤池（BAF）。BAF 是一种采用颗粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，工作原理有截留过滤、吸附和生物代谢。与普通活性污泥法相比，BAF 工艺用于处理低浓度、难降解有机废水，具有占地面积小、抗冲击负荷强、氧传输、避免污泥膨胀、出水水质稳定等优点。该工艺在去除CODCr的同时，对色度的去除效果也很好，原因在于臭氧对色度有很好的去除效果，而印染废水经BAF 处理后再经臭氧氧化，可减少臭氧的投加量。



我们聚丙烯酰胺生产企业的技术人员走访多数印染企业总结出，印染废水中含有大量染料、浆料、表面活性剂、碱剂等，单一的物理、化学（聚丙烯酰胺和聚合氯化铝絮凝沉淀法）或者生物处理法不能对全部水质指标都有很好的处理效果，而组合工艺则能够互相弥补，确保出水水质达标。

采用陶粒BAF-多介质过滤器-活性炭过滤器组合工艺作为反渗透膜的预处理工艺对印染废水二级出水进行深度处理，以及采用O3-BAF 组合工艺深度处理印染废水，臭氧氧化既弥补了BAF对色度去除率不高的缺点，又提高了进水的可生化性，为BAF对CODCr的去除提供了帮助。



目前，印染废水经过各种深度处理后，有些出水可基本满足排放和回用标准的要求，但往往处理成本居高不下，废水回用率低。针对这些问题，我们聚丙烯酰胺的技术人员经过多年的调研总结，认为未来为了提高印染废水的处理效率应该加强一下几个方面的研究。

（1）组合工艺的优化。组合工艺的目的在于充分发挥各组合单元的优势。在实际应用中，研究不同组合工艺中不同单元间相互制约、乃至相互破坏的方面，以避免这些不利因素的影响是印染废水深度处理的一个研究方向。

（2）分质回用技术的开发。印染废水深度处理的主要目的之一是废水回用。但由于不同工序回用水质的差异较大，若全部按照严格的水质要求处理，势必会造成资源浪费。因此，企业应根据自身工序情况，综合考虑水质和水量要求，选择更为经济的分质回用方式。

（3）生产过程与废水处理的耦合。印染加工过程中不同工序排出的废水水质、水量都不同，有的废水可生化性良好，我们聚丙烯酰胺生产企业建议根据废水特点对不同工序的排水进行整合，选择更加合适的废水处理工艺。



结语

目前，在国内，由于环保型染料的研发及推广问题的影响，印染废水属于难处理的工业废水。我国在印染废水深度处理方面，对物理、化学、生物等各种方法均有很多应用和研究，经我们聚丙烯酰胺企业的技术人员的努力推荐，各种方法的组合水处理工艺得到广泛应用，但其中仍存在处理成本高，废水回用率低等问题。在产品质量不受影响的情况下，印染行业应加大新型环保型染料的研发及应用推广，从源头上减少污染；并通过优化组合废水处理工艺特别是在使用絮凝沉淀水处理工艺的应该采用更加的聚丙烯酰胺和聚合氯化铝产品来提高废水处理效果和回用率，以达到降低企业运营成本，提高企业生产对环境的友好度的效果。