全國(guó)紡織印染廢水每天排放量為（3~4）×106m3，占全國(guó)工業(yè)廢水總排放量日35%，并以1%的速度逐年增長(zhǎng)[1]。印染廢水具有有機(jī)污染物含量高、色度深、污染物組分差異大等特點(diǎn)，屬難處理工業(yè)廢水[2]。目前，印染廢水的處理主要有物理法、化學(xué)法和生物法，或多種方法聯(lián)合處理才能達(dá)到排放要求[3]。這些處理方法為達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，要么工藝復(fù)雜、占地面積大、運(yùn)行成本高，要么運(yùn)行周期長(zhǎng)、產(chǎn)生二次污染。因此，開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的印染廢水處理技術(shù)日益成為當(dāng)今環(huán)保行業(yè)關(guān)注和研究的課題[4-5]。中國(guó)褐煤資源豐富，儲(chǔ)量大約為1300多億t，約占中國(guó)煤炭資源總儲(chǔ)量的1/3[6]，褐煤含有豐富的腐殖酸，腐殖酸分子中含有酚羥基、羥基、醇羥基、烯醇基、磺酸基、氨基、醌基、羰基、甲氧基等多種基團(tuán)。在堿性條件下，腐殖酸溶解于水溶液，而在酸性條件下，腐殖酸則絮凝沉淀。將褐煤加入處于堿性條件下的印染廢水溶液中，其中的腐殖酸溶解，褐煤顆粒產(chǎn)生大量孔隙而增加表面積，對(duì)廢水中的染料組分具有較強(qiáng)的吸附能力。另一方面，當(dāng)向溶液中加入酸時(shí)，腐殖酸沉淀而對(duì)染料組分產(chǎn)生絮凝作用。吸附絮凝共同作用，使廢水溶液中染料組分去除。
1.實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)試劑
實(shí)驗(yàn)藥品：褐煤（內(nèi)蒙霍林河煤礦），H2SO4、HCl、K2Cr2O7、NaOH、Ca(OH)2、(NH4)2Fe(SO4)2、AgSO4、HgSO4，化學(xué)試劑均為分析純。印染廢水采用某印染廠，經(jīng)測(cè)廢水CODCr=20792.52mg/L，pH＝8.6。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
褐煤經(jīng)風(fēng)干后，破碎，過(guò)篩，然后按照粒徑不同進(jìn)行收集。取粉碎后的煤與廢水混合攪拌，轉(zhuǎn)速為200r/min左右，攪拌一段時(shí)間后，加鹽酸調(diào)節(jié)pH≤3，靜置沉淀，離心分離后取上清液測(cè)定CODCr。通過(guò)幾組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，選出最佳處理?xiàng)l件，研究褐煤在不同粒徑、投加量、攪拌時(shí)間、pH值及是否需經(jīng)過(guò)酸化預(yù)處理等條件下對(duì)印染廢水的處理效果的影響。
2 結(jié)
2.1褐煤粒徑對(duì)廢水處理效果的影響
取5份50ml印染廢水，分別投加10克不同粒徑的褐煤，粒徑分別為250μm、180μm、150μm、120μm、109μm，室溫條件下攪拌4-5h，分別加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值至1-2，靜置一段時(shí)間，離心分離后取上清液測(cè)COD。測(cè)得結(jié)果與褐煤粒徑的關(guān)系如。
可以看出：隨著煤粒徑由大到小的變化，COD的值呈現(xiàn)由高到低的趨勢(shì)，線性規(guī)律較明顯，250μm到150μm，COD去除效果特別明顯，150μm以下，差值不大。
煤粒徑越小，則顆粒比表面積越大，而且在弱堿性環(huán)境下，因褐煤中腐植酸被提取出，褐煤的孔隙率進(jìn)一步增大，其表面能也隨之進(jìn)一步增大，其吸附能力也隨之增強(qiáng)；另一方面，褐煤中含有豐富的腐植酸，腐植酸具有較好的絮凝功能，這兩方面作用可以有效地吸附、絮凝印染廢水中的染料組分，降低COD，使圖中線性規(guī)律呈由高到低的趨勢(shì)。但是，當(dāng)粒徑小于150μm時(shí)，由于一定質(zhì)量的褐煤所含腐植酸的量是一定的，它不隨粒徑的大小而改變，而且，粒徑越小，褐煤自身所含消耗COD的成份就越容易析出，這就決定了COD的去除量差別不太大這一特性。
2.2褐煤投加量對(duì)廢水處理效果的影
取5份不同質(zhì)量的粒徑為150μm褐煤，質(zhì)量分別為5g、7.5g、10g、12.5g、15g，分別加入50ml廢水中，攪拌4-5h，加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值為1~2，靜置一段時(shí)間，離心分離后取上清液測(cè)COD。測(cè)得結(jié)果與褐煤質(zhì)量線性關(guān)系如圖2。
由圖可以看出：當(dāng)煤與廢水的質(zhì)量、體積比值小于1:5時(shí)，隨著煤量的增加，出水COD顯著減小；當(dāng)煤與廢水的質(zhì)量體積比大于該值時(shí)，隨著煤量的增加，出水COD下降不明顯。
造成這一結(jié)果的原因可能是：一方面，水中所含耗氧性污染物不能被全部吸附、絮凝，當(dāng)達(dá)到上述比值后，褐煤絮凝、吸附效果明顯下降，該部分不能被吸附、絮凝的耗氧性污染物具體為何種污染物有待進(jìn)一步研究分析；另一方面，由于腐植酸中有
2.3攪拌時(shí)間對(duì)廢水處理效果的影響
取5份質(zhì)量為10g，粒徑為150μm的褐煤與50ml廢水混合，分別攪拌4.5h、5h、6h、7h、8h后，分別加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值為1~2，靜置一段時(shí)間，離心分離后取上清液測(cè)COD。測(cè)得結(jié)果與攪拌時(shí)間的關(guān)系如圖3。
由圖可知：4~5h的攪拌時(shí)間已達(dá)較好效果。攪拌一方面可以促進(jìn)褐煤中胡敏酸溶解于弱堿性廢水中，另一方面促進(jìn)煤及其析出的胡敏酸對(duì)水中污染物的吸附與絮凝，當(dāng)煤的吸附能力達(dá)到飽和狀態(tài)、胡敏酸基本上完全溶出并也達(dá)到絮凝飽和值后，攪拌的作用將明顯減退，斷續(xù)攪拌將不能使COD的值下降。5~6h時(shí)，COD的值有升高的跡象，其原因可能是煤中所含的耗氧性物質(zhì)析出并溶于廢水中，或廢水中所含難被吸附、絮凝的耗氧性污染物與煤中某些耗氧性物質(zhì)相結(jié)合，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的反彈。8h左右，隨著攪拌的不斷進(jìn)行，煤中析出的那部分物質(zhì)可能揮發(fā)到空氣中，使所測(cè)COD的值又接近4~5h時(shí)的水平。
2.4pH值對(duì)廢水處理效果的影響
與上一步同樣方法處理廢水，攪拌5h，分別加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至略小于0.5、0.5~1、1.5、2、2-3范圍，靜置一段時(shí)間，離心分離后取上清液測(cè)COD。處理效果與pH值的關(guān)系如圖4。由圖可知：pH值對(duì)廢水的處理效果有顯著的影響，當(dāng)pH值為0.75左右時(shí)，處理效果最好。
由于胡敏酸不溶于酸性環(huán)境，故酸性環(huán)境有助于絮凝污染物后的胡敏酸沉降，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的；鹽酸與廢水中某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也減少了廢水的耗氧性物質(zhì)，降低了COD；另外，廢水中的pH值直接影響廢水懸浮粒子的ζ電位，因而高分子絮凝劑的絮凝性能也就與廢水的pH具有密切的關(guān)系[7]，盡管有機(jī)高分子絮凝劑受pH影響較小，但是由
3結(jié)論
（1）褐煤的粒徑、投加量、攪拌時(shí)間、pH值對(duì)印染廢水的處理效果都有很大影響，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得最佳處理?xiàng)l件為：150μm，投加量為10g/50ml（廢水），攪拌時(shí)間為4~5h，pH值為1左右。
（2）褐煤處理印染廢水可以用堿性或酸性廢水、廢氣來(lái)調(diào)節(jié)pH值，以達(dá)到“以廢治廢”的目的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
（3）廢水原液COD高達(dá)20000mg/L，經(jīng)此法處理后，COD去除率可達(dá)95%以上，在當(dāng)前提倡清潔生產(chǎn)、資源的可持續(xù)發(fā)展的國(guó)際環(huán)境下，此法作為印染廢水的前處理工序是一種行之有效的途徑，處理后產(chǎn)生的煤泥可通過(guò)進(jìn)一步研究得以合理利用。
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