摘要：主要探討聚合氯化鋁鐵（PAFC）在紡織印染廢水處理的應(yīng)用，并對(duì)影響絮凝效果的主要因素，如投加量、pH值等進(jìn)行研究，找出較佳反應(yīng)條件。

我國(guó)是紡織印染業(yè)大國(guó)，印染廢水已成為當(dāng)前主要的水體污染源之一。它具有水量大、色度深、有機(jī)污染物含量高等特點(diǎn)，是我國(guó)工業(yè)廢水中較難治理的廢水之一。

目前國(guó)內(nèi)外處理印染廢水的物理化學(xué)方法主要有活性炭脫色法、生物降解法、離子交換法、溶劑萃取法、膜分離法、化學(xué)氧化法、電滲析法、吸附法、絮凝法等。從我國(guó)的實(shí)際情況和長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐證明，絮凝法具有投資少、方法簡(jiǎn)便易行、處理效果好、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，從而被廣泛應(yīng)用。但是，如何根據(jù)具體情況選用廉價(jià)的絮凝劑，并對(duì)影響絮凝效果的主要因素加以研究，使處理工藝在較佳處理?xiàng)l件范圍內(nèi)運(yùn)行，則是充分發(fā)揮絮凝法處理印染廢水優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。

波濤聚合氯化鋁廠家以某印染廠生產(chǎn)廢水為處理對(duì)象，在對(duì)各種絮凝劑進(jìn)行初步篩選后，探討了以聚合氯化鋁鐵（PAFC）作為絮凝劑，進(jìn)行絮凝試驗(yàn)，以期找出聚合氯化鋁鐵在紡織印染廢水處理中的絮凝效果，并對(duì)其投加量、反應(yīng)時(shí)間、溫度、pH值、水質(zhì)變化等因素對(duì)絮凝效果的影響及其相對(duì)程序進(jìn)行了分析研究。

1、試驗(yàn)儀器及方法

絮凝試驗(yàn)：在400mL燒杯加入200mL印染廢水，將燒杯置于六聯(lián)攪拌機(jī)上，同一時(shí)刻投加一定量的絮凝劑，設(shè)定攪拌時(shí)間和攪拌速度，靜止，取上清液測(cè)定水樣的色度及CODcr。

印染廢水色度處理前后采用比色法測(cè)定，重鉻酸鉀法測(cè)定CODcr，酸度計(jì)測(cè)定廢水處理前后pH值。

2、絮凝劑的初步篩選

初步篩選試驗(yàn)中各種混凝劑效果對(duì)比見表1。

表1不同絮凝劑的絮凝效果對(duì)比

從礬花的大小、密實(shí)程度來看，低分子量的氯化鋁、硫酸亞鐵生成的絮體速度較慢，礬花小，而高分子無機(jī)絮凝劑，無機(jī)-有機(jī)復(fù)合型絮凝劑絮凝生成的礬花實(shí)且大，沉降速度較快，處理效果較好，有良好的絮凝沉降性能，其中又以聚合氯化鋁鐵的處理效果較好。

因此確定聚合氯化鋁鐵絮凝作為進(jìn)一步研究的對(duì)象。

3、影響因素的研究

影響絮凝效果的因素較復(fù)雜，除了不同絮凝劑影響外，主要有pH值、投加量、反應(yīng)時(shí)間、攪拌強(qiáng)度等。

本次試驗(yàn)使用的印染度水處理前pH=7，呈藍(lán)綠色，色度為400，CODcr在550左右。

3.1、投加量

將PAFC用蒸餾水溶解稀釋成5%的溶液備用，依次在裝有原水的燒杯中加入不同計(jì)量的聚合氯化鋁鐵溶液，以200r/min攪拌30s，再以80r/min攪拌反應(yīng)4min，靜置5min后取其上清液進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

從圖1可見，對(duì)于聚合氯化鋁鐵，較佳投加量在80mg/L左右。投加量在20-80mg/L范圍內(nèi)，色度的去除率隨投加量的增加而迅速從75%增加到93%左右。隨著投加量的增加，曲線呈上升趨勢(shì)。在投加量超過80mg/L以后，聚合氯化鋁鐵絮凝劑過飽和，顆粒表面有過多的聚合物分子，其表面已無吸附空位而使聚合物失去架橋作用。同時(shí)由于高分子吸附膜的空間位阻效應(yīng)使顆粒間互相排斥，顆粒又重新分散處于穩(wěn)定分散狀態(tài)，這反映在圖中就是曲線呈緩慢下降趨勢(shì)，同時(shí)由于絮凝劑本身呈亮黃色，投加量過大，未反應(yīng)的絮凝劑溶于水中，使水的色度增加，可見絮凝劑的投加量并非越多越好，而是需要一個(gè)合適的范圍之內(nèi)才能達(dá)到廢水處理達(dá)標(biāo)的目的。

3.2、pH值

將幾份水樣的pH值分別調(diào)節(jié)到2、4、6、8、10、12，再投加相當(dāng)于80mg/L的聚合氯化鋁鐵以200r/min攪拌30s，再以80r/min攪拌反應(yīng)4min，靜置5min，測(cè)定結(jié)果見圖2。

由圖2可見，較佳pH值范圍在8-10之間，在酸性條件下，聚合氯化鋁鐵處理水的色度變化不大，而在堿性環(huán)境中，其處理效果顯著提高。由平衡原理可知，此時(shí)絮凝劑水解受到影響，進(jìn)而會(huì)影響混凝效果。因此，保持廢水在合適的酸堿度條件下，對(duì)發(fā)揮聚合氯化鋁鐵絮凝效果，提高處理效率至關(guān)重要。

3.3、攪拌速度

將印染廢水水樣的pH值調(diào)節(jié)到8，投加相當(dāng)于80mg/L的聚合氯化鋁鐵溶液，設(shè)定不同的攪拌速度攪拌反應(yīng)。

由圖3可看出，在60-80r/min時(shí)攪拌速度對(duì)絮凝結(jié)果影響不大，小于這個(gè)范圍則由于水樣和絮凝劑混和不夠充分，反應(yīng)不完全；大于這個(gè)范圍，尤其是超過100r/min之后，脫色率急劇下降，這是由于攪拌速度過快，使形成的絮團(tuán)又被打碎，因而絮團(tuán)非常小，沉降效果很差，絮凝后幾乎不分層，且沉淀時(shí)間很長(zhǎng)，都會(huì)使得絮凝結(jié)果不理想。

3.4、攪拌時(shí)間

將印染廢水水樣的pH值調(diào)節(jié)到8，投加相當(dāng)于80mg/L的聚合氯化鋁鐵溶液，以攪拌速度80r/min攪拌，設(shè)定不同的攪拌時(shí)間反應(yīng)，結(jié)果表明攪拌在3-4min的時(shí)候絮凝結(jié)果較佳。

在室溫下進(jìn)行絮凝反應(yīng)，其他主要試驗(yàn)條件調(diào)節(jié)到較佳范圍，測(cè)得聚合氯化鋁鐵作為絮凝劑，對(duì)印染廢水中的CODcr的去除率可到達(dá)86%。

4、結(jié)論

經(jīng)過本次絮凝實(shí)驗(yàn)的研究，聚合氯化鋁鐵作為絮凝劑處理印染廢水，較佳反應(yīng)條件是：投加量80m/L，pH值8-10，攪拌速度70-120r/min，攪拌時(shí)間3-4min。

從實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果可以看出，以聚合氯化鋁鐵作為絮凝劑處理印染廢水在較少的投加量的情況下，可以取得較好的處理效果，特別是它具有鋁鹽絮凝劑礬花大，水處理面寬，除濁效果好，對(duì)設(shè)備管路腐蝕小等優(yōu)點(diǎn)；還具有鐵鹽絮凝劑絮體沉降快，易于分離，低溫水處理性能好，水處理pH值范圍大等特點(diǎn)。其形成絮凝體后沉降所需時(shí)間很短，沉淀較快。

但應(yīng)該看到，聚合氯化鋁鐵絮凝劑還存在一些不足，比如，絮凝劑本身有顏色，一旦反應(yīng)不完全或者投加過量都會(huì)影響處理后水的色度；絮凝劑中的鋁、鐵等金屬離子在接受水體中長(zhǎng)期高集也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染，而且從試驗(yàn)結(jié)果中可以看到該絮凝劑在酸性環(huán)境中不能發(fā)揮絮凝作用。

可見在這種絮凝劑以后的研制過程中，無色和適應(yīng)更大的pH值范圍是發(fā)展方向。