VAE乳液生产废水最佳絮凝沉淀工艺的选择

徐济斌

（安徽皖维高新材料股份有限公司，安徽巢湖 238002）

醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（简称VAE 乳液）是化工厂的主要产品之一，共聚物中醋酸乙烯的质量分数一般在70%～95%。VAE乳液属于水基性胶粘剂，即以水作为分散介质，无健康危害，是环境友好型粘合剂，但是在VAE乳液的生产过程中，贮槽、管道、设备等都会不可避免地粘上VAE乳液，因此清洗反应系统、各类管道及设备便会产生VAE乳液废水。

由于VAE乳液中的乳化剂作用，废水呈稳定的乳液状，COD 和悬浮物含量比较高，因此较难处理。絮凝沉淀法是在混悬的工业废水中投加混凝剂后，其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体，且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大，沉速不断增加的一项新技术，沉淀法可靠且运行成本低。因此，本研究采用混凝沉淀工艺对该VAE乳液废水进行预处理，考查其处理效果并确定工艺的最佳运行参数，以便为实际生产提供参考。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

10%NaOH、10%Ca（OH）、稀硫酸、10%聚合硫酸铁、10%聚合氯化铝（PAC）、2%聚丙烯酰胺（PAM）、10%硫酸亚铁。

锥形瓶、梨形分液漏斗、烧杯、量筒、容量瓶、移液管、酸式滴定管、胶头吸管、试管、试管架、摇床/磁力搅拌机、pH测定仪、药匙、玻璃棒、滤纸、称量纸、标签纸。

1.2 材料与方法

1.2.1 实验水质

广西皖维公司VAE 乳液分厂：①聚合反应釜等设备的冲洗水，主要成分为VAE乳液及其结皮料；②检修设备或成品槽清洗废水，主要成分为VAE乳液。

1.2.2 实验方法

①取400 mL原水置于500 mL烧杯中，加稀硫酸调节pH 至2～3，充分混合搅拌后转移至梨形分液漏斗内静置3 h，观察分离效果，取上清液测定COD 及悬浮物含量。

②取400 mL原水置于500 mL烧杯中，加氢氧化钙调节pH 至8～9，充分混合搅拌后分别投加10%PAC 以及2% PAM 溶液进行混凝反应，反应完成后静置30 min，取上清液测定COD及悬浮物含量。

③取400 mL原水置于500 mL烧杯中，加氢氧化钙调节pH至8～9，充分混合搅拌后分别投加10%硫酸亚铁以及2% PAM 溶液进行混凝反应，反应完成后静置30 min，取上清液测定COD及悬浮物含量。

④取400 mL原水置于500 mL烧杯中，加氢氧化钠调节pH 至7～8，充分混合搅拌后分别投加10%PAC 以及2% PAM 溶液进行混凝反应，反应完成后静置30 min，取上清液测定COD及悬浮物含量。

⑤取400 mL原水置于500 mL烧杯中，加氢氧化钠调节pH至7～8，充分混合搅拌后分别投加10%硫酸亚铁以及2% PAM 溶液进行混凝反应，反应完成后静置30 min，取上清液测定COD及悬浮物含量。

⑥取400 mL原水置于500 mL烧杯中，加10%硫酸亚铁进行破乳反应，反应完全后氢氧化钠调节pH至9～9.5，充分混合搅拌后分别投加10% PAC 以及2% PAM溶液进行混凝反应，反应完成后静置30 min，取上清液测定COD及悬浮物含量。

2 结果与讨论

通过设计的几组实验方法处理VAE 乳液生产废水，得出如表1所示的絮凝沉淀工艺实验数据。

表1 实验结果记录表

以几组实验方法处理VAE 乳液废水得到的COD、悬浮物去除率为纵坐标，以不同实验方法为横坐标作图，得出其关系如图1所示。

图1 不同实验方法处理VAE乳液废水的效果（去除率）

结果表明：①酸析效果不明显，没有显著分层，说明酸析对该类废水无效果；②氢氧化钙对本类废水破乳效果不是很明显，破乳后有分层效果，但是不能完全分层，且COD 及悬浮物去除率不高；③采取硫酸亚铁和氢氧化钙进行同步破乳，较单独使用氢氧化钙效果明显，但产生的污泥量较大；④若不采取破乳剂预先破乳，而是直接进行混凝反应，虽然对COD 和悬浮物有一定去除效果，但是分离的上清液清澈度不明显；⑤在碱性条件下进行破乳再混凝，对于COD去除效果明显，但分离上清液清澈度不明显；⑥采取硫酸亚铁预先破乳，再调节pH值，后进行混凝絮凝反应后，对于COD有一定去除效果，去除悬浮物效果很明显。

3 结论

从实验结果可以看出，经破乳反应和混凝沉淀反应后，悬浮物的去除率可达80%以上，说明硫酸亚铁破乳剂对于该类型废水破乳效果明显，针对VAE 乳液废水是比较合适的破乳药剂，满足后续污水处理厂要求，本次小试制定的工艺以及采取的药剂种类和投加量是可行的。

通过小试发现，经过硫酸亚铁破乳后，再调节pH值进行混凝沉淀，沉淀的最佳pH 值为9～10，沉淀分离后上清液pH会下降至7～8。