摘要：随着工业产能提高与人们生活节奏的加快，工业污水与生活污水排放量逐渐增多，对于环境的影响越来越大，色度是评价水污染的重要指标之一，因此成为了污水治理的重要研究方向。本文对色度的形成与危害进行了分析，并简要说明了目前色度处理的技术方法，介绍了混凝沉淀与活性炭吸附的原理，通过实验确定了混凝沉淀+活性炭吸附工艺所用PAM、PAC和活性炭的最佳用量，并确定了活性炭吸附的最佳时间，为后续该工艺的利用奠定了理论基础。

　　关键词：色度；混凝沉淀；活性炭吸附；生化尾水

　　0引言

　　随着工业发展与科技进步，人们的生活水平越来越高，但是工业与生活废水越来越多，对环境造成了严重的危害。色度作为水污染评价的重要指标之一，对于污水治理状况、污水监测研究具有重要意义，因此本文以工业污水处理厂的生化尾水为主要研究对象，探究了混凝沉淀+活性炭吸附工艺对尾水色度的影响，通过实验验证了该工艺色度去除能力，为后续工业及生活废水的色度处理提供了理论与实验基础。

　　1生化尾水色度研究及处理技术分析

　　工业与生活废水的排放加快了环境污染进程，色度是水污染评价的重要指标之一，与废水中有色金属离子及显色有机物有关，因此成为了污水治理的重要研究方向。为了降低工业与生活废水对环境的污染，对污水处理厂生化尾水进行处理，对处理技术进行分析有助于合理安排最佳处理工艺。

　　1.1生化尾水色度研究

　　工业污水处理厂的水质色度情况与企业排放废水有关，废水中的重金属、有机污染物、BOD5、CODcr等都会对水的色度产生影响。废水产生颜色的主要原因是有可发色的有机物和着色金属离子[1]，其中腐殖质是导致污水处理厂生化尾水显色的主要物质。

　　高色度的生化尾水具有极大的危害性，主要包括

　　以下三点：

　　1）危害健康：高色度生化尾水中含有金属离子及显色有机物，会在食物链中进行传播与积累，对于生物及人类健康有很大影响；

　　2）不易生化：高色度生化尾水中含有多种有机质，影响因在个别情况下曝气池内的微生物不能完全适应尾水环境，导致微生物存活困难，色度去除效果差[2]；

　　3）影响生物：在高色度生化尾水中，光透射率降低，水中藻类的光合作用受到限制，对水中生物的氧气供应不足，影响了水生生物的正常繁殖。

　　1.2生化尾水处理技术分析

　　废水处理技术主要有生物方法和物理方法，废水的脱色和有机物的降解通过物理化学方法研究也是普遍存在的[3]。常用的处理技术有七种：氧化还原脱色法、离子交换脱色法、电化学脱色法、吸附脱色法、絮凝脱色法、生化脱色法以及联用技术脱色法。

　　2混凝沉淀+活性炭吸附工艺研究

　　根据以往经验，处理污水问题时，使用单一技术处理后很难达到水质标准，多种工艺结合使用才能较好的解决问题，本文所研究的混凝沉淀+活性炭吸附工艺是常用的污水处理方式，操作简单、成本低、效果好，因此将其应用在生化尾水色度研究中。

　　混凝剂加入污水中能够发生复杂的反应，包括聚合物沉淀、吸附与水解等物理反应以及絮体结合、流体剪切与粒子碰撞等化学反应[4]，有助于色度去除。常见的混凝剂有氯化铁、硫酸亚铁及PAC等，种类与用量需要根据水质进行选择。

　　絮凝剂在水解过程中产生正离子，与带负电的显色有机物结合形成沉淀，降低污水色度。

　　活性炭疏松多孔，比表面积大，有强大的吸附能力，可以有效吸附污水中的有机物，从而达到色度脱色效果，可以根据情况改变吸附条件和更换吸附剂的种类来适用不同类型的废水[5]。

　　3混凝沉淀+活性炭吸附工艺对生化尾水色度影响实验分析

　　基于上述理论进行混凝沉淀+活性炭吸附对生化尾水色度影响实验分析，实验污水色度主要影响因素为CODcr，絮凝剂与助凝剂分别选用PAC、PAM。

　　准备实验试剂：聚铝、重铬酸钾、七水合硫酸亚铁、聚丙烯酰胺、硫酸银、邻菲啰啉、活性炭、浓硫酸等。

　　准备实验器材：混凝沉淀搅拌器、光度计、恒温振荡器、天平、CODcr消解仪、pH仪等。

　　3.1 PAM投加量实验

　　选取6份500 mL生化尾水样品，编号为1-6，分别配置质量浓度为1、2、3、4、5、6 mg/L的PAM，分别与污水样品混合搅拌10 min后静置30 min，实验结束后使用快速密闭消解法对各份样品CODcr进行消解，分别将指示剂与硫酸亚铁铵溶液加入到6份消解液中，观察溶液变化，测定CODcr浓度与去除率，结果如图1所示。

　　据图1可知，PAM投加量为5 mg/L时CODcr去除率最高，其余投加量条件下CODcr去除率相差不大，为了节约生化尾水处理成本，确定PAM的投加量为1 mg/L，此时CODcr去除率为29.2%。

　　3.2 PAC投加量实验

　　据研究表明，单独向生化尾水中加入活性炭，CODcr与色度的去除率随着活性炭添加量增加而增加，在添加量为0.3 g/L后趋势变缓，因此选择6份分别加入了0.3 g/L活性炭、1 mg/LPAM的500 mL污水作为PAC实验样品，编号1-6，分别配置10、20、30、40、50、60 mg/L的PAC，分别与样品混合搅拌30 min后，使用滤纸进行中速过滤，实验结束后测定溶液中的色度与CODcr去除率，结果如图2所示。

　　据图2可知，PAC投加量为20 mg/L时色度去除率、CODcr去除率最高，其余投加量条件下CODcr去除率变化不大，色度去除率变化较大，因此确定PAC投加量为20 mg/L，此时色度去除率为63%，CODcr去除率为33.3%。

　　3.3活性炭投加量及吸附时间实验

　　选取10份100 mL生化尾水样品，分别加入1 mg/L PAM与20 mg/L PAC，编号1-10，分别依次加入0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 g/L的活性炭，保持在25℃下振荡10 min，使用滤纸进行中速过滤，实验结束后测定溶液的色度与去除率，结果如图3所示。

　　据图3可知，生化尾水色度随着活性炭投加量增大呈现先减小后稳定的趋势，色度去除率随着活性炭投加量增大呈现先增大后稳定的趋势，活性炭投加量为0.6 g/L时色度去除率最高，但是综合考虑经济成本与去除效果，确定活性炭投加量为0.3 g/L，此时色度去除率为60.7%。

　　选取8份100 mL生化尾水样品，分别加入1 mg/L PAM、20 mg/L PAC与0.3 g/L活性炭，在25℃条件下振荡，振荡时间分别为5、15、25、35、45、55、65、75 min，使用滤纸进行中速过滤，实验结束后测定溶液的色度与去除率，结果如图4所示。

　　据图4可知，随着活性炭吸附时间增长，生化尾水色度先减小后稳定，色度去除率先增大后稳定，在25 min后色度变化率进入平稳阶段，因此确定活性炭吸附时间为25 min，此时色度去除率为71.4%。

　　4结语

　　生化尾水的水质质量波动大、成分复杂，对环境、自然界生物与人类造成了很大的负面影响，色度是水污染评价的重要指标之一，本文对一种污水治理厂的生化尾水色度去除工艺进行了研究，结论如下：

　　1）对生化尾水色度产生原因及危害进行研究，对目前常用的色度处理技术与方法进行了简要分析；

　　2）对混凝沉淀+活性炭吸附工艺进行分析，介绍了混凝剂与活性炭的作用原理，列举了生产过程中常见混凝剂；

　　3）探究了混凝沉淀+活性炭吸附工艺对生化尾水色度影响的实验分析，根据实验确定了PAM、PAC、活性炭的最佳投加量分别为1 mg/L、20 mg/L、0.3 g/L，活性炭的最佳作用时间为25 min，为后续该工艺处理生化尾水色度的生产应用奠定了理论基础。

　　参考文献

　　[1]Hao O J，Kim H，Chiang P C.Decolorization of wastewater[J].Critical Reviews inEnvironmental Science and Technology，2000，30（4）：449-505.

　　[2]潼口宽治，王晶.微生物对化学物质的降解(Ⅳ)ℴ含氮化合物的生物分解[J].环境科学丛刊，1980（7）：56-65.

　　[3]Naumczyk J，Szpykowicz L，ZiIio Grandi F.EIectrochemicaI Treatment of TexitiIe Wastewater[J].Water Sci Technol，1996，33（7）：117.

　　[4]郭渊明.混凝沉淀作为微滤膜预处理工艺的研究[D].天津：天津大学，2012.

　　[5]李唯逸.高分子吸附材料在废水处理中的应用研究[J].当代化工研究，2017（8）：40-42.