賭酸乙嫌-乙嫌共聚乳液（Vinyl Acetate-Ethylene Copoly¬mer Emulsion,VAE 乳液） 是以醋酸乙烯和乙烯單體為基本原 料，與其他輔料通過乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液，主 要用於膠黏劑、塗料、水泥改性劑和紙加工，是重要的有機化 工產品之一。其生產過程中產生大量VAE乳液廢水，由於 VAE乳液中的乳化劑作用，呈穩定的乳液狀，且COD值比較 高，達到lO^lO'mg/L,濁度在1 000 NTU以上，較難處理，一 般不宜直接排入常規的廢水處理係統，需單獨進行預處 理[卜3]。

目前對於VAE乳液廢水，尚未有針對其特點的有效處理 方法。前期研究表明[~，采用混凝-氣浮法處理VAE乳液廢 水可以獲得較好的效果，但出水依然達不到《汙水綜合排放標 準>(GB 8978—1996)要求的一級排放要求，而且單獨采用無 機鹽混凝劑，存在投藥量大、浮渣多等問題。因此，本文考察 聚丙烯酰胺對混凝劑FeCl3的助凝-氣浮效果,優化影響處理 效果的主要參數，為實際工程提供技術參考。

材料與方法

1.1水樣

試驗水樣取自某有機化工廠生產過程中排放的VAE乳 液廢水。主要水質參數為：濁度2 300 - 2 653 NTU,COD 2 919 -3 085 mg/L,pH = 7.28〇

1.2藥劑

混凝劑為FeCl3。助凝劑包括：陽離子型聚丙烯酰胺 CZ3q90(相對分子質量1 000萬，陽離子度90% )、CZ4020(相對 分子質量1 200萬，陽離子度20%)、CZ4060(相對分子質量 1 200萬，陽離子度60%)、CZ5015(相對分子質量1 250萬，陽 離子度15%),兩性聚丙烯酰胺（相對分子質量1 000萬），以 及非離子型聚丙烯酰胺(相對分子質量1 200萬）。

1.3方法

取1 000 mL水樣置人燒杯中，投加一定量的混凝劑FeCl3 和助凝劑聚丙烯酰胺，在350 i/min攪拌條件下，攪拌10 min, 然後進人氣浮桶（氣浮裝置見圖1),與氣液混合泵在0.3 MPa 壓力下產生的溶氣水混合，10 min後，取氣浮桶中部的水樣測

定各項指標。

COD采用COD快速測定儀測定、pH值采用奧立龍MOD¬EL'S pH 計測定。

2結果與討論

2.1不同類型聚丙烯酰胺的助凝效果

圖2表示不同類型聚內烯酰胺作為助凝劑對FeCl3混凝 -氣浮工藝去除COD效果的影響。試驗中，原水COD為 3 085 111«/1^聚丙烯酰胺緊隨『6〇3之後投加。圖中人代表單 獨投加100 mg/L FeQ3的混凝-氣浮效果，B、C、D、E、F、G  別代表陽離子型聚丙烯酰胺CZ3090、CZ4020、CZ4060、CZ5015、 兩性聚內烯酰胺及非離子型聚丙烯酰胺的助凝效果。聚丙烯 酰胺投加量均為1 mg/L。從圖2可以看出，陽離子型聚丙烯 酰胺CZ4020、CZ4060、CZ5015均具有一定的助凝作用，其中， CZ4060的助凝效果最好。單獨投加100 mg/L的FeCl3，混凝 -氣浮出水COD降為129.4 mg/L•，同時投加100 mg/L的 FeCl3& 1 mg/L CZ4060,出水 COD 可以降為 82,7 mg/L。

分析原因，一方麵是由於陽離子型聚丙烯酰胺本身帶有 正電荷，可以發揮一定的壓縮雙電層和電中和的作用，加強了 FeCl3的破乳作用；另一方麵，陽離子型聚丙烯酰胺的高分子結構，對破乳後生成的膠體顆粒有吸附架橋作用，從而形成大 而堅韌的絮凝體，在氣浮過程中，這些絮凝體更易於與微氣泡 結合而浮出水麵，達到較好的處理效果[5]。

2.27«03投量對助凝效果的影響

圖3表示在FeCl3不同投量下CZ4060的助凝-氣浮效 果。試驗中，原水COD為2 934 mg/L,CZ4060緊隨FeCl3之後 投加，投加童為lmg/L。從圖3可以看出，隨著FeCl3投量增 加，混凝-氣浮出水的COD逐漸降低，但存在最佳投量，在最 佳投量丨75 mg/L時，出水COD為64.71 mg/L。在FeCl3不同 投量下，增投CZ4060均可進一步降低出水COD指標，在FeCl3 最佳投量175 mg/L時，增投1 mg/L CZ4060,可使出水COD進 —步降低為48.16 mg/L,出水達到《汙水綜合排放標準>(GB 8978—1996〉要求的一級排放標準。

試驗過程中發現，增投助凝劑CZ4060,礬花顆粒明顯變 大，在氣浮過程中，礬花顆粒上浮較快，形成的浮摣量少，分 析原因，陽離子型聚丙烯酰胺除了具有壓縮雙電層、電中和以 及吸附架橋作用外，還具有促進微氣泡和膠體顆粒黏附的作 用。氣浮過程中，微氣泡表麵5電位約為-100 "»V,而絮體顆' 粒表麵？電位通常也為負值，它們相互靠近時存在靜電排 斥，不利於其碰撞黏附，而陽離子型聚丙烯酰胺的加人，可以 減弱靜電排斥作用，使微氣泡更易於與膠體顆粒黏附，因而具 有較好的處理效果[6]。

2.3CZ4060投加時間對助凝效果的影響

試驗考察了 CZ4060緊隨FeCl3之後投加與攪拌4 min之 後投加兩種情況。試驗中，原水COD為2 919 mg/L,FeCl3投 量為100 m«/L,CZ4060的投童為1 iig/L。結果表明，緊隨 FeQ32後投加，出水COD降為62.77 mg/L,攪拌4 min之後投 加，出水COD降為87.29 nifr/L。分析認為，緊隨FeCl3之後投 加CJM060,—方麵其所帶的陽離子可以發揮一定的壓縮雙電 層和電中和作用，提高破乳效果；另一方麵，可以及時捕捉剛 剛破乳、尚未長大的細小絮體，通過吸附架橋作用形成較大的 絮體。而在攪拌4 min後投加CZ4060,其所帶的正電荷反而 會使已脫穩的絮體複穩，大量的CZ4060被分散到水中，無法 發揮作用，從而使處理效果變差。

2.4pH值對混凝-氣浮效果的影響

圖4表示pH值對FeCl3與CZ4060聯用混凝-氣浮效果 的影響。FeCl3投量為100 m&/L，CZ4060緊隨FeCl3之後投加， 投量為1 mg/L。從圖4可以看出，pH值的變化對FeCl3與 CZ4060聯用混凝-氣浮效果的影響較大。pH值在7~9範圍 內，對COD具有較好的去除效果；當pH<7或PH>9時，處

理效果變差。

由於原水的COD值比較高，混凝FeCl3的投量比較大, 乳液廢水中發生水解，使體係的pH值降低。當 原水的pH值過低時，FeCl3的水解受到抑製，無法發揮較好的 破乳及絮凝效果•，當原水的pH值過高時，FeCl3水解以氫氧 化鐵的形式為主，壓縮雙電層和電中和的能力減弱，去除效果 同樣受到影響[7]。

2.5絮凝時間對處理效果的影響

圖5表示絮凝時間對FeCl3與CZ4060聯用混凝-氣浮效 果的影響。FeCl3投量100 mg/L,助凝劑CZ4060緊隨FeCl3之 後投加，投量為1 mg/L。從圖5可以看出，絮凝時間大於8 min才能獲得較好的去除效果。絮凝時間過短，形成絮體顆 粒過小,在氣浮過程中，微氣泡的直徑是穩定的，過小的絮體 頼粒,不易於絮體顆粒黏附，從而懸浮在廢水中，無法浮出水 麵，出水水質較差W。考慮到占地麵積在基建投資中占有較 大比例，確定最佳的絮凝時間為8 min。

2.6 CZ4060與FeClj不同的複配比對處理效果的彩A

圖6表示FeCl3和CZ4060不同的複配比對COD去除效果 的影響。試驗中，原水COD為3 085 mg/L,絮凝時間為8 min, 助凝劑CZ4060緊隨FeCl3之後投加。從圖6可以看出，隨著 CZ4060的投量的增加，出水COD值明顯降低,尤其在FeCl3投

量較低情況下效果更明顯；當COD降低到一定值後，進一步 增加CZ4060投量，COD值反而上升。這一方麵是由於過量的 陽離子型聚丙烯酰胺會將廢水中的膠體顆粒表麵的活性點包 裹，使架橋變得困難，使得處理效果變差；另一方麵，陽離子 型聚丙烯酰胺所帶的過量的陽離子，會使膠體表麵帶有正電 荷，從而使膠體重新穩定，同時，也可能會使微氣泡帶正電荷， 不利於微氣泡與膠體顆粒的黏附，從而使出水水質變差[9]。

結合試驗結果與經濟分析，FeCl3與CZ4060的最佳複配 比為 100 mg/L + 1.5 mg/L。此時出水 COD 為 55.28 mg/L,去 除率達到98.20% ,達到《汙水綜合排放標準>(GB 8978—1996) 要求的一級排放標準。.

3結論

1)陽離子型聚丙烯酰胺CZ4060作為助凝劑可以顯著提 髙FeCl3混凝-氣浮工藝處理VAE乳液廢水的效果。

2)C沒060的助凝作用受多種因素影響，其最佳投加時間 是緊隨FeCl32後投加，最佳pH值範圍是7 ~ 9,最佳絮凝時 間是8 min，與FeCl3的最佳複配比為1.5 mg/L + 100 mg/L。

3)最佳試驗條件下，COD由3 085 mg/L降為55.28 rag/L, 去除率達到98.2%，滿足《汙水綜合排放標準>(GB 8978— 1996)要求的一級排放標準。