廢水預處理混凝沉淀實驗分析

王偉

（廈門科林爾環保科技有限公司，福建 廈門 361010）

混凝沉淀是生產廢水及生活污水處理中，最基本也極為重要的處理過程。不同產品的生物醫藥生產廢水水質變化較大，含有較多懸浮物質及膠體顆粒，因此在進入生化系統處理之前先進行混凝沉淀預處理是十分必要的。

要取得較好的混凝沉淀效果，需先確定合適的酸堿條件及適宜的加藥量。針對偏酸水質，NaOH 是較常用且經濟、有效的pH 值調節藥劑。PAC 與PAM 是目前廢水混凝沉淀處理中較常見的混凝劑與絮凝劑，具有混凝效果好、價格低等優點。本文以NaOH 調節廢水pH 值，以PAC 和PAM 復合處理廢水，從而獲得最佳投藥量、攪拌及沉淀時間，為生物醫藥生產廢水預處理提供一定依據。

1 實驗材料

1.1 實驗水質

某醫藥公司生產廢水水質見表1。

表1 某生物醫藥生產廢水水質

1.2 實驗藥劑及儀器

1.2.1 實驗藥劑

PAC，堿化度為45%，含30%Al2O3，使用時配制成10%的水溶液；PAM，國產品牌，使用時配制成0.1%的水溶液；10%的NaOH 溶液。

1.2.2 實驗儀器

JTY-6 型混凝實驗攪拌器；PHS-3C 酸度計；哈希分光光度計。

2 實驗方法

在一系列500mL 水樣中分別投加不同量的實驗藥劑，控制不同的攪拌速度和攪拌時間，靜置沉降30min。取上清液，用分光光度法測定SS。

2.1 pH 值對SS 去除率的影響

取5 份500mL 水樣，分別用NaOH 溶液調節成不同的pH 值，再各加入1.0mL PAC 溶液、0.5mL PAM 溶液，攪拌20s（攪拌速度為40r/min）、沉降30min 后，測上清液的SS 濃度，觀察pH 值對SS 去除率的影響。實驗結果見表2。

由表2 可知，當原水pH 值小于7 時，混凝沉淀效果一般；pH 值為7～9 時，絮凝反應效果較好；pH值大于10 時，反應效果有所下降。這是因為在鋁鹽的水溶液中，存在著Al3+等單體形態、[Al3(OH)4]5+等一系列的聚合形態和Al(OH)3溶膠形態，在酸性條件下單體形態為主要存在形態，隨著pH 值的升高，單體形態發生水解，生成聚合形態，最終形成Al(OH)3沉淀。因此，提高鋁鹽混凝劑中聚合形態的百分含量，可大幅改善混凝效果[1]。

表2 pH 值對SS 去除率的影響

2.2 PAC 加藥量對SS 去除率的影響

PAC 混凝劑的加入量關系到混凝反應的完全程度及廢水處理成本，所以需確定其用量。將原水pH值調節至8.0，取5 份500mL 水樣，分別加入0.5mL PAM 溶液以及不同量的PAC 溶液，攪拌20s（攪拌速度為40r/min）、沉降30min 后，測上清液的SS 濃度，觀察PAC 加藥量對SS 去除率的影響。實驗結果見表3。

表3 PAC 加藥量對SS 去除率的影響

由表3 可知，PAC 加藥量為1.0～2.0mg/L 時，可取得較好的SS 去除效果。這是因為加藥量不足時，混凝不充分，懸浮物不能完全絮凝沉降；適量加藥時，膠體及懸浮物可快速脫穩凝聚；加藥量過大時，會造成膠體復穩，沉淀效果變差。

2.3 攪拌速度對SS 去除率的影響

將原水pH 值調節至8.0，取5 份500mL 水樣，各加入1.5mL PAC 溶液、0.5mL PAM 溶液，分別用不同的攪拌速度攪拌20s、沉降30min 后，測上清液的SS濃度，觀察攪拌速度對SS 去除率的影響。實驗結果見表4。

表4 攪拌速度對SS 去除率的影響

由表4 可知，攪拌速度為30～50r/min 時，可以取得較好的混凝沉淀效果。這是因為適當的攪拌可以增大微粒之間的碰撞概率，有利于絮體形成；攪拌速度過小，微粒間的碰撞概率較小，混凝沉淀不充分；攪拌速度過大，會使已經形成的絮形體被攪散，混凝效果變差[2]。

2.4 攪拌時間對SS 去除率的影響

將原水pH 值調節至8.0，取5 份500mL 水樣，全部加入1.5mL PAC 溶液、0.5mL PAM 溶液，以40r/min的攪拌速度分別攪拌不同時間，沉降30min 后，測上清液的SS 濃度，觀察攪拌時間對SS 去除率的影響。實驗結果見表5。

表5 攪拌時間對SS 去除率的影響

由表5 可知，攪拌時間為20s 時，可取得較好的混凝沉降效果。攪拌時間過短，微粒碰撞的時間較少，反應不充分；攪拌時間過長，已經形成的絮體會被打散，反應效果變差。

2.5 PAM 加入量對混凝沉降效果的影響

將原水pH 值調節至8.0，取4 份500mL 水樣，編成1～4 號。1 號、2 號水樣均加入1.0mL PAC 溶液，1 號水樣加0.5mL PAM 溶液，2 號不加PAM 溶液；3 號、4 號水樣均加入1.5mL PAC 溶液，3 號水樣加0.5mL PAM 溶液，4 號水樣不加PAM 溶液。攪拌20s（攪拌速度為40r/min）、沉降30min 后，測上清液的SS濃度，觀測PAM 加入量對混凝沉降效果的影響。實驗結果見表6。

表6 PAM 加入量對混凝沉降效果的影響

由表6 可知，在相同的PAC 加藥量條件下，加入適量的PAM，可以提高SS 的去除率。要達到相同的SS 去除率，加入PAM 相對不加PAM 需要更少的PAC藥劑。這是因為有機高分子絮凝劑PAM 主要是通過其鏈狀分子的吸附架橋而起到助凝作用，與其他混凝劑一起使用，能產生良好的混凝效果，可以有效提高絮凝顆粒尺寸，使絮團緊密結合，加快顆粒沉降。

3 結語

（1）該生物醫藥生產廢水加入NaOH 溶液調節pH 值為7～9，可以取得較好的混凝沉淀效果。

（2）用PAC、PAM 藥劑混合處理該生物醫藥生產廢水的最佳投藥量為10%的PAC 溶液1～2mg/L、最佳攪拌速度為50r/min、最佳攪拌時間為20s。在最佳條件下，SS 去除率可達到90%以上。

（3）投加適量的PAM 對混凝沉淀可起到橋聯絮凝和網絡絮凝的作用，增大絮體、提高沉淀速度、節省PAC 用量[3]。