脱色剂在染整废水之混凝脱色应用

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1、脫色劑在染整廢水之混凝脫色應用2009-08-05、F■刖言在工業廢水的化學處理‘如混凝劑(coagulants)和凝集劑(flocculants)的選擇，劑添加量和添加順序'pH値控制等混凝流程的設計，必需考量廢水中污染物的種類成份、濃度及污染物存在於水中狀態的物理化學性質'才能達到混凝與凝集的最佳效果，並確保處理後的排放水符合排放標準。廢水處理中的化學混凝主耍是藉助添加強陽離子性的混凝劑，與廢水屮陰離子性懸浮固體物或水溶物'經電性的中和'破壞粒子間的穩定物質'以降低粒子間的相互斥力'凝聚微細粒子或結合吸附水溶性分子形成大膠羽(fl

2、oc)。混凝劑主耍可分成鋁系和鐵系兩種‘這兩類混凝劑略具冇脫色效果‘只是效果不彰，就國內市場，鋁系混凝劑在價格及銷售量上佔較大優勢。脫色劑則是近幾年才開始引進國內使用，脫色劑的混凝脫色效果及作用均優於混凝劑，但由於價格偏高，單獨使用時廢水處理成本會過高，無法被接受並實際應用在廢水處理上。在此提供本公司最近的應用硏究與實廠的廢水處理經驗，利用脫色劑易與水溶性染料結合形成非溶解性膠羽而達到良好脫色效果的特性，於染整廢水的化學混凝中，合倂使用脫色劑與鋁系或鐵系的混凝劑，可同時達成染整廢水中染料的去除及降低化學需氧量(COD)、生物需氧量(B

3、OD)及懸浮固體物(SS)，提昇化學混凝的整體效果與降低污泥的產生量和污泥的處理費用。混凝劑及脫色劑的類型及作用常使用的鋁系混凝劑有硫酸鋁(Alum)和多元氯化鋁(Polyaluminchloride,PAC)。鐵系混凝劑有氯化鐵(Ferricchloride)、氯化亞鐵(Ferrouschloride)硫酸亞鐵(Ferroussulfate)等。圖1爲市售混凝劑與脫色劑在不同pH値的電性強度之比較圖。Alum的陽電性強度最弱，且pH値高於6.5時電性也會由陽性轉變成陰性。PAC的電性強度較Alum高，但pH値高於7.5時電性也會由陽

4、性轉成陰性，這表示Alum或PAC只在酸性下才具陽離子性，才能和陰離子性污染物混凝結合，在中性以上則因電性已轉爲陰離子性'不能和陰離子性污染物混凝結合。CT-50在酸性下陽電性強度大致相同'但在中性以上陽電性強度會稍降低。CP-50電性強度曲線的變化和CT・50類似，但在各pH値下陽電性強度均較CT-50高。CT-40陽電性強度最高，且不受pH値變化影響。這表示如CT-50、CP・50及CT-40等類之脫色劑，其與陰離子性污染物的混凝結合不受廢水的pH影響。表一所列爲市售混凝劑與脫色劑其特性之優缺點比較。鋁系混凝劑如Alum或PAC，

5、適合在偏酸性系統的化學處理流程中使用，其缺點是形成的膠羽輕，高添加量會降低廢水的pH値，高分子凝集劑加入前需加鹼液調高pH値，以避免影響凝集效果和沉降速度。鐵系混凝劑如氯化鐵或硫酸亞鐵，則適合在鹼性系統的化學處理流程中使用，其缺點是調整pH値所需的鹼液耗量很多，過量添加時，排放水的色澤會呈黃色。脫色劑的混凝效果遠優於鋁系或鐵系混凝劑，在酸性系統或鹼性系統均適用，可單獨使用或與混凝劑倂用，並有脫色效果，其缺點是價格偏高，過量使用會增加處理成本。表一•市售脫色劑與混凝劑之特性比較類型特性優點特性缺點硫酸鋁Alum售價低適合高濁度之去除膠羽

6、輕適用PH範圍窄近中性或鹼性pH效果差多元氯化鋁PAC混凝效果較硫酸鋁佳近中性pH可使用比硫酸鋁貴膠羽輕鹼性pH效果差氯化鐵缄化亞鐵膠羽重適合於鹼性pH之混凝較硫酸亞鐵貴鹼液用量大硫酸亞鐵膠羽重適合於鹼性pH之混凝適用鹼性pH範圍窄鹼液用量大對透視度改善有限脫色劑適用pH範圍寬用量少，混凝效果佳具脫色效果產牛污泥量少價格較無機混凝劑高膠羽輕染整廢水的混凝與脫色試驗廢水質中的影響COD、BOD和SS主要是來自於退漿、精練和漂白工程中使用的藥劑，如漿料、界面活性劑及油脂物等有機污染物，這些有機物質經生物池即大部份被分解，或在適當的操作條件

7、下加入適量的Alum或PAC，即可達到良好的去除效果，使用Alum或PACII將pH控制在5.5至6.5之間，COD去除率可達90%以上。就目前國內染整廠的廢水處理現況'原廢水經生物及化學的二級處理後，放流水的COD、BOD及透視度均能符合規定，然爲符合87年新增之色度排放標準，混凝劑需大幅增量添加，或甚增量添加混凝劑也無法降低色度，而需在排放前添加漂水以期放流水符合排放標準。加漂水雖冇不錯的除脫色效果，但會伴隨著COD和處理成本的增高。染整廢水的脫色方法除加漂水的方法外，亦可採用氧化法、還原法、活性碳吸附法或電解法等各種方法，這些方

8、法各別的脫色效果可能不錯，但操作處理成本很高，短期問內恐無法實際應用在染整廢水的處理上。就目前現況，最經濟有效的脫色方法是添加脫色劑，利用化學混凝來進行脫色。正常狀況下染整廢水中所含的染料量並不高,除會造成色度偏高外，其