来源:蓝绅环保 发布日期:2025-08-29 阅读次数:18
在纸箱印刷行业中,生产过程中产生的废水往往含有大量颜料、油墨和悬浮物,导致废水颜色深、化学需氧量(COD)高,处理难度较大。尤其是废水的脱色问题,成为环保处理的关键环节。为了有效解决这一问题,脱色剂的选择和实验成为废水处理工艺优化的重要内容。本文将围绕纸箱印刷废水脱色剂的实验全过程,结合实际数据,系统阐述实验设计、操作步骤、结果分析及应用价值。
实验背景与目的
纸箱印刷废水主要来源于印刷机清洗、制版及印刷过程中的残留墨液。该类废水通常呈深色,含有大量有机染料和表面活性剂,具有较高的色度和COD值。直接排放不仅影响水体美观,还可能对生态环境造成潜在危害。因此,实验旨在筛选出高效、经济、环保的脱色剂,降低废水色度和COD,满足排放标准。
实验材料与仪器
实验所用主要材料包括:
脱色剂A(聚合氯化铝PAC)
脱色剂B(阳离子型聚丙烯酰胺CPAM)
脱色剂C(新型有机高分子脱色剂)
实验仪器包括:
搅拌器
pH计
分光光度计
烧杯、量筒、移液管等常规玻璃器皿
实验水样来源与水质参数
实验用水取自某纸箱印刷厂废水处理站调节池,其初始水质参数如下:
| 项目 | 数值 |
|-------------|------------|
| 色度(倍) | 800 |
| COD(mg/L) | 1200 |
| pH | 7.8 |
| 悬浮物(mg/L) | 450 |
实验设计与操作步骤
实验采用烧杯搅拌法进行脱色剂效果对比。具体操作如下:
取6个500mL烧杯,分别加入400mL原水样;
向各烧杯中依次加入不同种类和剂量的脱色剂;
使用搅拌器以300 rpm搅拌2分钟,再以60 rpm搅拌10分钟;
静置30分钟,取上清液进行水质分析;
测定处理后水样的色度、COD及pH值。
实验数据与结果分析
实验共设置3组脱色剂,每组设置两个剂量,实验结果如下:
脱色剂A(PAC)
| 剂量(mg/L) | 色度去除率(%) | COD去除率(%) | 出水色度(倍) | 出水COD(mg/L) |
|--------------|------------------|----------------|----------------|------------------|
| 50 | 65 | 50 | 280 | 600 |
| 100 | 82 | 68 | 144 | 384 |
脱色剂B(CPAM)
| 剂量(mg/L) | 色度去除率(%) | COD去除率(%) | 出水色度(倍) | 出水COD(mg/L) |
|--------------|------------------|----------------|----------------|------------------|
| 10 | 70 | 55 | 240 | 540 |
| 20 | 85 | 72 | 120 | 336 |
脱色剂C(新型有机高分子)
| 剂量(mg/L) | 色度去除率(%) | COD去除率(%) | 出水色度(倍) | 出水COD(mg/L) |
|--------------|------------------|----------------|----------------|------------------|
| 10 | 88 | 75 | 96 | 300 |
| 20 | 95 | 82 | 40 | 216 |
从实验数据可以看出,三种脱色剂在适当剂量下均能有效降低废水色度和COD。其中,脱色剂C表现最为优异,在20 mg/L剂量下,色度去除率达到95%,COD去除率达82%,出水色度仅为40倍,COD降至216 mg/L,接近国家一级排放标准(COD ≤ 100 mg/L,色度 ≤ 50倍)。
脱色机理分析
脱色剂A(PAC)主要通过混凝作用去除废水中的悬浮颗粒和部分胶体物质,对溶解性染料脱色效果有限。脱色剂B(CPAM)作为阳离子型高分子絮凝剂,能够通过电中和与吸附架桥作用去除带负电的染料分子,脱色效果较好。而脱色剂C作为一种新型有机高分子脱色剂,其分子结构中含有多个活性基团,能与染料分子形成络合物或大分子沉淀,脱色效率更高,同时对COD也有较好的去除效果。
实验结论
通过对比三种脱色剂在不同剂量下的处理效果,可以得出以下结论:
脱色剂C在较低剂量下即可实现高效脱色,适用于高色度印刷废水的处理;
脱色剂B在脱色性能上优于脱色剂A,但成本相对较高;
PAC虽成本低,但需要较大投加量才能达到理想效果,且对溶解性染料脱色能力有限;
在实际应用中,可考虑脱色剂C与PAC联合使用,既能提高脱色效率,又能降低运行成本。
应用建议
在纸箱印刷废水处理工程中,建议根据废水特性、处理规模和排放标准,选择合适的脱色剂组合方案。对于色度要求较高的排放标准,优先考虑使用新型有机高分子脱色剂C。同时,结合混凝沉淀、生物处理等后续工艺,可进一步降低COD和氨氮,实现达标排放。
企业在选择脱色剂时,还应考虑药剂的储存、投加方式及对后续生化系统的影响。建议在正式投运前,进行中试实验,以优化药剂配比和工艺参数。
随着环保要求的日益严格,纸箱印刷行业必须重视废水处理环节,尤其是脱色处理。通过科学实验筛选高效脱色剂,不仅能提升废水处理效果,还能为企业节省运行成本,提升可持续发展能力。未来,随着新型环保药剂的研发与推广,印刷废水处理技术将更加成熟与高效。
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