实验部分 仪器与试剂

　　仪器：MY3000-6A-2混凝试验搅拌仪

　　722-s可见光栅分光光度计

　　pHS-3C精密pH计

　　调节式万用电炉

　　BS 210 S分析天平

　　500mL全玻璃回流装置。

　　试剂：98%的浓硫酸，硫酸银，硫酸铝，硅藻土,蒸馏水,重铬酸钾标准液(CK2Cr2O7=0.25mol/L)试亚铁灵指示液,硫酸亚铁胺标准液[C(NH4)2Fe(SO4)2≈0.1mol]:

　　药品：固体聚合氯化铝，固体聚合氯化铝铁，固体聚合硫酸铁铝，固体聚合氯化铁，均由巩义市泰和水处理材料有限公司提供。

　　本文研究的固体聚合氯化铝絮凝剂，为淡黄色固体，其氧化铝（Al2O3）的含量≥28.0%，盐基度在45.0%～85.0%之间，水不溶物的含量≤3.0%，1%水溶液的pH值在3.5～5.0之间。以上所用药品均为分析纯级别。

　　分析内容与方法

　　研究聚合氯化铝对印染废水的絮凝效果，找出加入量与pH值，并讨论它们对聚合氯化铝絮凝效果的影响。

　　探讨搅拌强度、搅拌时间、沉降时间对聚合氯化铝絮凝效果的影响。

　　比较聚合氯化铝和硫酸铝对印染废水的絮凝效果。

　　比较聚合氯化铝对不同废水的絮凝效果。

　　比较聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁铝、聚合氯化铝铁对印染废水的絮凝效果。

　　印染废水水质分析

　　颜色：蓝紫色；pH：7.86；CODCr：415.7mg/L；浊度：436.2 NTU

　　结果与讨论

　　PAC絮凝剂的加入量对该水样的pH影响不大，其加入量应在400～600mg/L之间。此时，PAC絮凝剂对CODCr、浊度都有很好的处理效果。若加入量较少，则不能很好地使胶体脱稳，不足以将胶粒架桥联接起来，导致形成的絮体不够多、大，不能起到很好的吸附卷扫作用，絮凝效果不够理想。若偏多，则会使胶粒的吸附面均被无机PAC高分子覆盖，两胶粒接近时，就受到高分子之间的相互排斥而不能聚集，产生“胶体保护”作用，使絮凝效果下降，甚至重新稳定，即“再稳”。在实验过程中，我们发现，PAC对印染废水的脱色效果也很明显。原水样的颜色为蓝紫色，加入PAC后，颜色明显变浅，至絮凝效果时，基本上呈透明色。而由以上曲线可以看出，峰值出现在PAC加入量为500mg/L时。此时，效果佳，CODCr去除率达69.58%，浊度去除率达81.73%。故确定PAC的佳加入量为500mg/L。

　　pH值对CODCr、浊度去除率的影响

　　一 般来讲，在絮凝反应中，pH值的影响是非常大的，它对胶体表面电荷的Zeta(ζ)电位，混凝剂的性质和作用等都有很大的影响。不同的混凝剂都有其佳的混凝区域。pH值调整的恰当，就可以节约大量的药剂，降低成本，并且能够使絮凝作用发挥得完全，絮凝效果好；反之，pH值选择不恰当，轻者影响混凝效果，重者不能形成絮凝沉淀，甚至使已形成的絮凝体重新变成胶体溶液。PAC的水解聚合形态强烈地依附于水体的pH值。在低pH值时，PAC的水解形态为单体形式，在中性范围内为多核水解产物Al7(OH)174+、Al6(OH)153+,高pH值时为Al(OH)3、Al(OH)4-。在中性与弱碱条件下，PAC絮凝剂对CODCr、浊度的处理效果受影响的程度不大，仍有着较高的去除率。而且，在实验过程中，pH值对PAC的脱色效果影响也不大。其中，CODCr去除率达到72.63%，浊度去除率达到87.14%。确定PAC的佳絮凝pH为8。

　　搅拌强度、搅拌时间对CODCr、浊度去除率的影响

　　通过实验得知，对于该水样，搅拌强度对PAC的絮凝效果一定的影响，但不是很大。当搅拌强度较小时，CODCr的去除率仅比优絮凝条件下低5%，浊度去除率低8%左右；当搅拌强度较大时，CODCr、浊度去除率差，分别只为63.28%、75.13%。由此，我们可以看出，当搅拌强度过小时，不利于絮凝剂与颗粒物的充分接触；当搅拌强度过大时，则容易将大颗粒的固体搅碎变成小颗粒，将能够沉淀的颗粒搅碎变成不能沉淀的颗粒，同样降低了絮凝效果。接着，我们讨论搅拌时间对CODCr、浊度去除率的影响。取三份水样，调节溶液pH值到8，再加入0.1g/200mL PAC絮凝剂，以150r/min分别搅拌2min、10min、20min,静置沉降20min,取上层清液，考察搅拌时间对CODCr、浊度去除率的影响。

　　实验结果

　　以PAC为絮凝剂，对水样处理进行了工艺参数优化试验，得出了实验佳工艺条件：聚合氯化铝佳投加质量浓度为500mg/L，絮凝pH值为8，絮凝搅拌强度和作用时间分别为150r/min和10min，沉降时间为20min。通过混凝法的处理，使出水CODCr从415.7mg/L降至113.8mg/L，去除率达73%；浊度从436.2 NTU降至56.1 NTU，去除率达87%,达到国家二级排放标准。

　　通过试验，我们发现，PAC的加入量是其絮凝效果的决定因素，而其良好的适应pH变化的性能也使得pH值对絮凝效果的影响不大。搅拌强度、搅拌时间对PAC的絮凝效果有较小的影响。沉降时间对其絮凝效果的影响也不大。

　　通过PAC与AS絮凝实验的对比，聚铝PAC絮凝剂的性能要明显优于单分子铝AS。

　　通过PAC絮凝剂对不同废水、不同絮凝剂对印染废水的横、纵向的对比，本文进一步探讨了聚铝在对低浊原水处理能力强、适应pH变化能力强等方面的优势。同时，也研究了它与复合型絮凝剂相比所不足的方面，即起作用的金属离子成分单一，不够多元化