針對高濁度廢水的混凝劑比選中試研究

文/張思遠（中節能國禎環?？萍脊煞萦邢薰荆?/p>

濁度是指溶液對光線通過時所產生的阻礙程度，它包括懸浮物對光的散射和溶質分子對光的吸收。水的濁度不僅與水中懸浮物質的含量有關，還與懸浮物質的大小、形狀及折射系數等有關。構成濁度的懸浮及膠體微粒一般是穩定的，且大都帶有負電荷，不進行化學處理就不會沉降。水處理領域主要是采用混凝、澄清和過濾的方法來降低水的濁度?；炷峭ㄟ^某種方法（如投加化學藥劑）使水中膠體粒子和微小懸浮物聚集的過程，混凝機理通常包括壓縮雙電層、電中和、吸附架橋和網捕等作用。影響混凝效果的主要因素包括水溫，pH 值，水中雜質的成分、性質和濃度，水力條件。不同水質特征的廢水混凝條件需通過實驗篩選獲得。

結合本中試實驗廢水進水水質的特點，選取聚合氯化鋁（PAC）和硫酸鋁藥劑配合PAM進行混凝實驗（選取陽離子型PAM是因為實驗廢水呈現負電性，理論上使用陽離子型PAM可增大壓縮雙電層及電中和效應，獲得較優效果）。使用45 mg/L、85 mg/L 和125 mg/L 不同濃度梯度的PAC 和硫酸鋁開展混凝實驗，針對廢水的pH 值、固體懸浮物（SS）及總磷（TP）等指標進行對比分析。

一、材料與方法

針對某工業園區生產污水進行處理，水質特征：pH值7～8，COD 40～50 mg/L，TP～0.6 mg/L，SS 150～200 mg/L。

該廢水屬于高濁度廢水，選用聚合氯化鋁（PAC）和硫酸鋁兩種常用的混凝劑，分別與PAM組合開展處理此類廢水的磁混凝實驗，處理水量3000 m/d，兩種混凝藥劑實驗濃度梯度分別為45 mg/L、85 mg/L 和125 mg/L，PAM加入量分別為5 mg/L，磁粉為FeO粉末，均過200目篩處理，加入量為5000 mg/L。

二、結果與討論

1.溶液pH 值的變化

圖1 為兩組藥劑投加時溶液pH 值的變化，其中原水進水pH 值為7.5，硫酸鋁投加時，溶液pH 值有減小趨勢，但是變化較小，PAC 加入時，溶液pH 值則會顯著降低；與PAC 相比，不同濃度的硫酸鋁對溶液pH 值影響較小，pH 值均在6.5 左右；PAC 引起的溶液pH 值的降低呈線性趨勢，加入量125 mg/L 時可使溶液的pH 值降至4.9。

圖1 不同混凝藥劑投加量下溶液pH 值的變化

2.溶液SS 和TP 的變化

圖2 為兩組藥劑投加時溶液SS 和TP 的變化。由圖可知，不同濃度的PAC 投加時，溶液SS 和TP 的去除率均在50%左右，其中PAC 添加量為125 mg/L 時廢水的SS 和TP 去除率最高，分別達到58.7%和51.2%；與PAC相比，硫酸鋁可顯著提高廢水的SS 和TP 去除率，不同濃度的硫酸鋁去除SS 和TP 的效果順序為：85 mg/L>125 mg/L>45 mg/L；硫酸鋁添加量為85 mg/L 時溶液SS 和TP的去除率分別達到95.8%和83.2%。

圖2 不同濃度混凝劑對SS 和TP 的去除效果

3.溶液COD 的變化

前期實驗表明，混凝實驗對于本廢水COD 的去除效果較差，現以45 mg/L、85 mg/L 和125 mg/L 的硫酸鋁濃度梯度進行測試，進水COD 約為55 mg/L，混凝后其COD分別為46.26 mg/L、45.83 mg/L 和46.71 mg/L。

PAC 實驗組中，45 mg/L、85 mg/L 和125 mg/L 濃度梯度投加量時，同樣進水水質條件下，反應后溶液COD 分別為48.33 mg/L、47.86 mg/L 及45.76 mg/L。

綜上可知，混凝實驗對于此廢水中的COD 降解效果不佳，混凝過程主要可去除廢水中的膠體及懸浮類有機物，雖形成較多絮體，但其應為無機成分，且絮體并未通過包裹、吸附等作用去除廢水COD，故此廢水中的COD應為溶解性COD，后續如無生化過程，需考慮其他方式進行降解達標。

三、結論

PAC 和硫酸鋁對此類廢水的SS 和TP 均有去除效果，硫酸鋁的去除效果要顯著優于PAC，85 mg/L 硫酸鋁結合5 mg/L PAM 對廢水中的濁度和總磷的去除效果最好，分別能達到95%和83%以上。

綜合COD 的去除效果可知混凝實驗對于此廢水中的COD 降解效果不佳，需考慮其他方式進行降解達標。