文章采用絮凝法对环氧树脂生产废水进行预处理，并以废水中 COD 的去除率为研究对象，以絮凝试验优化参数作为絮凝池实际运行的理论依据，待运行稳定后对废水进行检测分析，试验结果表明，絮凝单元最佳絮凝剂为 PAC，在pH 值为 9，投加量为 20mg/L，PAM 投加量为 2mg/L 的条件下，COD 去除效率可达到 35.8%，同时还提出了具体的改进措施，为后续操作提供了切实可行的技术方案，也为类似废水絮凝预处理工程提供了参考。
关键词：
环氧树脂；废水处理；絮凝剂；助凝剂；复配
环氧树脂（Epoxy Resins）是热固树脂的主要品种之一，通常是指大分子主链上含有醚键和仲醇基，同时两端含有环氧基团的一类聚合物的总称，其具有良好的力学性能、黏结性能和电性能，被广泛应用于涂料、机械、电子、建筑、航空航天等领域 。2016 年，全球环氧树脂产能约 462 万 t，中国产能约占 44%。据统计中国 2019年环氧树脂产量达到 212.43 万 t，占全球产量约 45%。
根据生产工艺不同，环氧废水的产生量及其中各污染物的浓度也有差异，如基础型环氧树脂液态环氧树脂生产废水量约为 3.65 ～ 4.15m3/t；溶剂萃取法固态环氧树脂生产废水量约为 10m3/t；水洗法固态环氧树脂生产废水量约为20 ～ 22m3/t。根据水洗水套用遍数的不同，液态环氧树脂生产废水 COD 一般为 2000 ～ 3500mg/L，固态环氧树脂生产废水 COD 一般为 8000 ～ 10000mg/L；环氧树脂生产废水 Cl-的浓度一般在 5000mg/L 以上，pH 值大于 9。
环氧树脂废水具有盐分高、有机污染物浓度高、可生化性差、碱性强、温度高等特点 ,其处理难度较大，处理成本较高，环氧废水处理技术现状已经制约着我国环氧树脂行业的健康发展。对此，文章以基础型环氧树脂液态环氧树脂生产废水为例，通过试验比对，筛选出较优条件参数，并应用于环氧树脂园区污水处理厂，获得了较好的运行效果。
1 试验部分
1.1 废水来源
废水来源于某环氧树脂生产企业车间废水，主要特征如表 1 所示。
1.2 试验试剂与分析方法
NaOH、H2SO4 均为分析纯，硫酸亚铁为《水处理剂 硫酸亚铁》（GB/T 10531—2016）中的Ⅱ类标准，聚合氯化铝符合《生活饮用水用聚氯化铝》（GB 15892—2020）中的固体一等品标准，聚丙烯酰胺满足《水处理剂阴离子和非离子型聚丙烯酰胺》（GB/T 17514—2017）中的Ⅱ类标准。COD 采用以《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》（HJ828—2017）为标准的重铬酸钾法，BOD5 采用以《水质五日生化需氧量（BOD5）的测定稀释与接种法》（HJ505—2009）为标准的稀释法，SS 采用以《水质悬浮物的测定重量法》（GB 11901—1989）为标准的重量法，无机盐采用以《水质全盐量的测定重量法》（HJ/T 51—1999）为标准的重量法，氨氮采用纳什试剂比色法。
1.3 试验方法及流程
通过改变 pH 值、混凝剂、助凝剂及复配等药剂投加量，测定各药剂投加量对应的污染物去除率。各批次试验取生产废水 200mL，静置 30min置于 250mL烧杯中，设定搅拌转速，投加药剂，反应完毕，静置 30min，取上部液体 50mL，测定 COD。试验简图如图 1 所示
2 试验结果与讨论
2.1 基本试验参数
影响混凝反应的参数主要包括搅拌速度、温度、絮凝剂种类、复配比。根据类似废水运行经验和相关文献。结合相关规范、标准确定基本试验参数，其中温度为35 ～ 40℃，pH 值为 9。基本参数确定之后，絮凝处理环氧树脂生产废水根据确定的试验参数后续开展试验。
2.2 絮凝方案选择
该试验分为四组，根据相关文献确定初始 pH 值为 9，反应时间为 20min，按试验步骤进行试验。四种絮凝方案分别为 PAC、FeSO4、PAC+PAM、PAC+PAM，其中 PAC 和 FeSO4 投加量为 20mg/L，PAM 投加量为 2mg/L，不同絮凝方案对 COD去除效率的影响如图 2 所示。
由图 2 可知，不同絮凝方案对环氧树脂生产废水中的COD 有一定的去除效果。当 PAC 与 PAM 联合使用时，絮凝处理效果优于单一 PAC 絮凝效果。在 PAC 投加量为 20mg/L、PAM 投加量为 2mg/L 的情况下，COD 去除率达到 35.8%，比单独使用 PAC 对 COD 的去除率高 5.5%。当选择 FeSO4和 FeSO4+PAM 作为絮凝方案时，对 COD 的去除率分别达到28.5% 和 18.1%，去除效果远不如 PAC 和 PAC+PAM 方案。当FeSO4 投加量较大时，容易导致出水，酸性强，有铁锈味，还会使出水的色度增高 [9]，故 FeSO4 不是优选方案。综上所述，絮凝处理选择 PAC 与 PAM 复配方案。
2.3 PAC 与 PAM 复配
废水 pH 值调至 9，固定 PAM 投加量为 2mg/L，试验在相同条件下进行，PAC 投加浓度分别为 20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L、60mg/L 和 70mg/L 进行絮凝试验，分析不同复配比对 COD 的去除率的影响，试验结果如图 3 所示。
PAC 作用机理主要是诱导生成带正电荷的聚合离子与废水中负电荷的胶粒反应，中和胶粒形成的稳定体系 。
PAM 作为其助凝剂时，会加速絮凝体沉淀，絮凝颗粒变大下沉，且有机高分子的存在会引入链状或环状多种结构，提高净化效果。当 PAC 投加量为 20mg/L 时，COD 去除效率达到最高，为 35.8%。随着反应体系中 PAC 投加量的继续增加，复配效果却逐渐变差，当 PAC 投加量为 70mg/L 时，COD 去除率仅为 17.2%，可能原因是 PAC 投加量大于 20mg/L 时，离子表面的吸附活点会被包围起来，使得 PAC 架桥作用受到影响。因此，最佳复配效果组合：PAM 投加量为 2mg/L，PAC 投加量为 20mg/L。
2.4 试验参数优化建议絮凝预处理方案选用 PAC+PAM，其最佳絮凝参数：pH值为 9，PAC 和 PAM 投加量分别为 20mg/L 和 2mg/L。优化后的工艺参数应用到环氧树脂生产废水处理中，可为环氧树脂生产废水工程运行提供理论依据。
3 工程应用
3.1 工程概况
某园区企业主要生产环氧树脂活性稀释剂和固化剂，其排放的废水分为生产废水和生活废水两个部分，其中生产废水包括产品冲洗工艺废水、真空泵排污水、净化系统排污水、地面及设备冲洗废水和脱盐蒸馏水等，废水污染物以 SS、COD、BOD、NH3-N 为主。废水设计处理规模为12000m3/d，分为物化处理和生化处理，排水达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）三级标准后接入污水处理厂进行后续处理。
3.2 应用效果分析
（1）检测结果。检测数据为污水处理厂稳定运行 7d的数据，检测数据均值统计表如表 2 所示。
（2）效果分析。主要运行效果指标的分析如下。
① COD：某园区污水处理厂絮凝处理阶段对 COD 的去除率仅为 4.0%，远低于试验阶段 PAC 与 PAM 复配对 COD 的去除率35.8%。
②可能原因：试验阶段废水只是某一家具有代表性的企业排出的，各家企业产生的废水混合后水质情况有所差别；试验阶段絮凝各参数容易控制，而工程中药剂投加量和水力条件较难达到试验调控水准；试验时 pH 值可调至某一数值，但工程运行过程中无 pH 值调节池，废水直接进入絮凝池，造成 COD 去除率下降；药剂投加方式也会对 COD的去除造成一定的影响。
3.3 改进措施
（1）药剂投加方式。购买液体药剂，运用计量泵精准定量投加，减少工程操作的随意性，提高去除率。
（2）降温措施。环氧树脂生产废水排出的温度比较高，约为 60 ～ 70℃，应具备降温措施。水温太高会造成絮凝体水解强烈，导致沉淀效果差，同时降温措施实施为后续生化工程创造良好的微生物生长环境条件。
（3）pH 值调节方式。一次絮凝池之前应设置 pH 值调节池，进行前置调节，并且 pH 值调节池要能够自动反馈调节数值。
（4）精准投加。絮凝池中产生的絮凝废渣应从系统中排出，絮凝废渣属于危废范畴，需减少废渣的产生量，降低处理危废的费用，精准投加药剂，减少消耗量。
（5）水力条件。控制搅拌强度和水力停留时间在合理范围内，加强絮凝效果。
4 结束语
各种絮凝方案处理环氧树脂生产废水都可以有效去除环氧树脂生产废水中的部分 COD 和 SS，提高废水的生化性，降低后续处理工艺的负荷。当絮凝方案选择 PAC+PAM 复配方式时，在 pH 值为 9，PAC、PAM 投加量分别在 20mg/L、2mg/L 的条件下，COD 去除率可达 35.8%。
原标题：环氧树脂生产废水处理过程中絮凝剂的复配及应用
原作者：高阳顺，曾 科
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