赌酸乙嫌-乙嫌共聚乳液（Vinyl Acetate-Ethylene Copoly¬mer Emulsion,VAE 乳液） 是以醋酸乙烯和乙烯单体为基本原 料，与其他辅料通过乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液，主 要用于胶黏剂、涂料、水泥改性剂和纸加工，是重要的有机化 工产品之一。其生产过程中产生大量VAE乳液废水，由于 VAE乳液中的乳化剂作用，呈稳定的乳液状，且COD值比较 高，达到lO^lO'mg/L,浊度在1 000 NTU以上，较难处理，一 般不宜直接排入常规的废水处理系统，需单独进行预处 理[卜3]。

目前对于VAE乳液废水，尚未有针对其特点的有效处理 方法。前期研究表明[~，采用混凝-气浮法处理VAE乳液废 水可以获得较好的效果，但出水依然达不到《污水综合排放标 准>(GB 8978—1996)要求的一级排放要求，而且单独采用无 机盐混凝剂，存在投药量大、浮渣多等问題。因此，本文考察 聚丙烯酰胺对混凝剂FeCl3的助凝-气浮效果,优化影响处理 效果的主要参数，为实际工程提供技术参考。

材料与方法

1.1水样

试验水样取自某有机化工厂生产过程中排放的VAE乳 液废水。主要水质参数为：浊度2 300 - 2 653 NTU,COD 2 919 -3 085 mg/L,pH = 7.28〇

1.2药剂

混凝剂为FeCl3。助凝剂包括：阳离子型聚丙烯酰胺 CZ3q90(相对分子质量1 000万，阳离子度90% )、CZ4020(相对 分子质量1 200万，阳离子度20%)、CZ4060(相对分子质量 1 200万，阳离子度60%)、CZ5015(相对分子质量1 250万，阳 离子度15%),两性聚丙烯酰胺（相对分子质量1 000万），以 及非离子型聚丙烯酰胺(相对分子质量1 200万）。

1.3方法

取1 000 mL水样置人烧杯中，投加一定量的混凝剂FeCl3 和助凝剂聚丙烯酰胺，在350 i/min搅拌条件下，搅拌10 min, 然后进人气浮桶（气浮装置见图1),与气液混合泵在0.3 MPa 压力下产生的溶气水混合，10 min后，取气浮桶中部的水样测

定各项指标。

COD采用COD快速测定仪测定、pH值采用奥立龙MOD¬EL'S pH 计测定。

2结果与讨论

2.1不同类型聚丙烯酰胺的助凝效果

图2表示不同类型聚内烯酰胺作为助凝剂对FeCl3混凝 -气浮工艺去除COD效果的影响。试验中，原水COD为 3 085 111«/1^聚丙烯酰胺紧随『6〇3之后投加。图中人代表单 独投加100 mg/L FeQ3的混凝-气浮效果，B、C、D、E、F、G  别代表阳离子型聚丙烯酰胺CZ3090、CZ4020、CZ4060、CZ5015、 两性聚内烯酰胺及非离子型聚丙烯酰胺的助凝效果。聚丙烯 酰胺投加量均为1 mg/L。从图2可以看出，阳离子型聚丙烯 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。单独投加100 mg/L的FeCl3，混凝 -气浮出水COD降为129.4 mg/L•，同时投加100 mg/L的 FeCl3& 1 mg/L CZ4060,出水 COD 可以降为 82,7 mg/L。

分析原因，一方面是由于阳离子型聚丙烯酰胺本身带有 正电荷，可以发挥一定的压缩双电层和电中和的作用，加强了 FeCl3的破乳作用；另一方面，阳离子型聚丙烯酰胺的高分子结构，对破乳后生成的胶体颗粒有吸附架桥作用，从而形成大 而坚韧的絮凝体，在气浮过程中，这些絮凝体更易于与微气泡 结合而浮出水面，达到较好的处理效果[5]。

2.27«03投量对助凝效果的影响

图3表示在FeCl3不同投量下CZ4060的助凝-气浮效 果。试验中，原水COD为2 934 mg/L,CZ4060紧随FeCl3之后 投加，投加童为lmg/L。从图3可以看出，随着FeCl3投量增 加，混凝-气浮出水的COD逐渐降低，但存在最佳投量，在最 佳投量丨75 mg/L时，出水COD为64.71 mg/L。在FeCl3不同 投量下，增投CZ4060均可进一步降低出水COD指标，在FeCl3 最佳投量175 mg/L时，增投1 mg/L CZ4060,可使出水COD进 —步降低为48.16 mg/L,出水达到《污水综合排放标准>(GB 8978—1996〉要求的一级排放标准。

试验过程中发现，增投助凝剂CZ4060,矾花颗粒明显变 大，在气浮过程中，矾花颗粒上浮较快，形成的浮揸量少，分 析原因，阳离子型聚丙烯酰胺除了具有压缩双电层、电中和以 及吸附架桥作用外，还具有促进微气泡和胶体顆粒黏附的作 用。气浮过程中，微气泡表面5电位约为-100 "»V,而絮体顆' 粒表面？电位通常也为负值，它们相互靠近时存在静电排 斥，不利于其碰撞黏附，而阳离子型聚丙烯酰胺的加人，可以 减弱静电排斥作用，使微气泡更易于与胶体顆粒黏附，因而具 有较好的处理效果[6]。

2.3CZ4060投加时间对助凝效果的影响

试验考察了 CZ4060紧随FeCl3之后投加与搅拌4 min之 后投加两种情况。试验中，原水COD为2 919 mg/L,FeCl3投 量为100 m«/L,CZ4060的投童为1 iig/L。结果表明，紧随 FeQ32后投加，出水COD降为62.77 mg/L,搅拌4 min之后投 加，出水COD降为87.29 nifr/L。分析认为，紧随FeCl3之后投 加CJM060,—方面其所带的阳离子可以发挥一定的压缩双电 层和电中和作用，提高破乳效果；另一方面，可以及时捕捉刚 刚破乳、尚未长大的细小絮体，通过吸附架桥作用形成较大的 絮体。而在搅拌4 min后投加CZ4060,其所带的正电荷反而 会使已脱稳的絮体复稳，大量的CZ4060被分散到水中，无法 发挥作用，从而使处理效果变差。

2.4pH值对混凝-气浮效果的影响

图4表示pH值对FeCl3与CZ4060联用混凝-气浮效果 的影响。FeCl3投量为100 m&/L，CZ4060紧随FeCl3之后投加， 投量为1 mg/L。从图4可以看出，pH值的变化对FeCl3与 CZ4060联用混凝-气浮效果的影响较大。pH值在7~9范围 内，对COD具有较好的去除效果；当pH<7或PH>9时，处

理效果变差。

由于原水的COD值比较高，混凝FeCl3的投量比较大, 乳液废水中发生水解，使体系的pH值降低。当 原水的pH值过低时，FeCl3的水解受到抑制，无法发挥较好的 破乳及絮凝效果•，当原水的pH值过高时，FeCl3水解以氢氧 化铁的形式为主，压缩双电层和电中和的能力减弱，去除效果 同样受到影响[7]。

2.5絮凝时间对处理效果的影响

图5表示絮凝时间对FeCl3与CZ4060联用混凝-气浮效 果的影响。FeCl3投量100 mg/L,助凝剂CZ4060紧随FeCl3之 后投加，投量为1 mg/L。从图5可以看出，絮凝时间大于8 min才能获得较好的去除效果。絮凝时间过短，形成絮体颗 粒过小,在气浮过程中，微气泡的直径是稳定的，过小的絮体 頼粒,不易于絮体颗粒黏附，从而悬浮在废水中，无法浮出水 面，出水水质较差W。考虑到占地面积在基建投资中占有较 大比例，确定最佳的絮凝时间为8 min。

2.6 CZ4060与FeClj不同的复配比对处理效果的彩A

图6表示FeCl3和CZ4060不同的复配比对COD去除效果 的影响。试验中，原水COD为3 085 mg/L,絮凝时间为8 min, 助凝剂CZ4060紧随FeCl3之后投加。从图6可以看出，随着 CZ4060的投量的增加，出水COD值明显降低,尤其在FeCl3投

量较低情况下效果更明显；当COD降低到一定值后，进一步 增加CZ4060投量，COD值反而上升。这一方面是由于过量的 阳离子型聚丙烯酰胺会将废水中的胶体颗粒表面的活性点包 裹，使架桥变得困难，使得处理效果变差；另一方面，阳离子 型聚丙烯酰胺所带的过量的阳离子，会使胶体表面带有正电 荷，从而使胶体重新稳定，同时，也可能会使微气泡带正电荷， 不利于微气泡与胶体颗粒的黏附，从而使出水水质变差[9]。

结合试验结果与经济分析，FeCl3与CZ4060的最佳复配 比为 100 mg/L + 1.5 mg/L。此时出水 COD 为 55.28 mg/L,去 除率达到98.20% ,达到《污水综合排放标准>(GB 8978—1996) 要求的一级排放标准。.

3结论

1)阳离子型聚丙烯酰胺CZ4060作为助凝剂可以显著提 髙FeCl3混凝-气浮工艺处理VAE乳液废水的效果。

2)C沒060的助凝作用受多种因素影响，其最佳投加时间 是紧随FeCl32后投加，最佳pH值范围是7 ~ 9,最佳絮凝时 间是8 min，与FeCl3的最佳复配比为1.5 mg/L + 100 mg/L。

3)最佳试验条件下，COD由3 085 mg/L降为55.28 rag/L, 去除率达到98.2%，满足《污水综合排放标准>(GB 8978— 1996)要求的一级排放标准。