據(jù)近年統(tǒng)計(jì)▆資料表明，目前我國造▆紙▆業(yè)廢水排 放量占全國工▆業(yè)廢水排放總量的15%左▆右▆;COD排放量占▆全國工業(yè)COD排放總量的▆1/3以。造紙廢水的污▆染 和危害已▆經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。由▆于造紙廢水▆中含有木質(zhì)素、纖維素等難降▆▆解物質(zhì)▆，色度高、微小膠體物質(zhì)含量高▆，適宜用混▆凝法進(jìn)行▆預(yù)處理或深度處理，因?yàn)?▆紙漿帶負(fù)電荷，一般選擇陽離子▆型的高分子混凝劑，同時▆起壓縮雙電層、吸附電中▆和、吸附架橋▆、網(wǎng)捕等作用▆[1-2]，使廢水中的污染物▆質(zhì)脫穩(wěn)，并聚集成大▆的 微絮體，從而從廢水▆▆中分離出來，沉淀效▆果好[3]▆。目前，限制混凝劑▆廣泛使用的主要原▆因是藥劑▆費(fèi)用和沉渣處理。而對于造▆紙廢水來說，選用最多的混▆凝劑是聚▆ 合氯化鋁(PAC)和聚▆合氯化鐵▆(PFC)，不但費(fèi)用低，而▆且▆PAC處理后的沉▆渣可回用作為造紙?jiān)?，因而具▆有較高的經(jīng)濟(jì)▆價值[▆4];在PA▆C和PFC的 投加量≤▆▆30 mg/L時，活性污▆泥不受影響，PFC對活性▆污泥▆的影響要小于P▆AC對活性污泥的▆影響[5]，這有利于后▆續(xù)活性污泥的處▆理。將▆這兩▆種無機(jī)高分子混凝▆劑處理 造▆紙綜合廢水時的處理效果和條▆件進(jìn)行比較，從而為造紙廢▆水處理過程中混凝劑的▆選取▆提供依據(jù)▆。用 聚合氯化鋁(▆PA▆C)和▆▆聚合氯化鐵(P▆FC)對造紙廢水進(jìn)行混凝實(shí)▆驗(yàn)，通過它們在不同pH值和▆投加量的情況下，對廢水色度、▆CODCr的去除▆率進(jìn)行分析， 以選▆▆擇混凝劑及混凝條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果▆表明，在pH值▆為▆8，▆混凝劑▆投加量為3▆▆0▆ mg/L時，用▆PFC混凝劑處理造紙▆廢水比用PAC效果好且更經(jīng)▆濟(jì)，其脫色率達(dá)到90%，CO▆DCr去除率可達(dá)4▆3%。▆
1·實(shí)▆驗(yàn)1.1方法
C▆OD的▆測定:采用重鉻鉀法(▆GB11914—8▆9);色度的測定▆:采用▆鉑鈷比色法(▆GB11903—▆89);脫色率:采用分光光▆度法▆，▆用721型分▆光光度計(jì)在吸收▆波長下測定吸光度，脫▆色率(%)由處理前后的吸光度▆計(jì)算:<▆/P>
式中:A0為處理前▆的吸光度;▆A為處理▆后的吸▆光度。
▆▆1.2材料
▆1.2▆.1實(shí)驗(yàn)廢水<▆/SPAN>
<▆P>取自▆▆嘉興市某造紙廠，包括制漿廢▆水、漂白▆廢▆水及紙機(jī)剩余白水等。廢水各項(xiàng)▆指為:SS 1865 ▆mg/L，色▆度1200度，C▆ODCr 5236 ▆mg/L，pH值7.5。<▆/SPAN>
1.2.2混凝劑
聚合氯化鋁▆(PAC):固體，▆▆Al2O▆3含量(30±1)%▆，鹽基度45%～6▆0%，配制成濃度1 m▆g/mL的溶液;聚合▆氯化鐵(PFC):▆固體，F(xiàn)eS▆O4含量(31.5▆±1)%，鹽基度50%～6▆▆3%，配制成濃度1 mg▆▆/mL的溶液。▆
▆▆1.2.3實(shí)驗(yàn)儀器▆<▆/P>
721分光光▆度計(jì)、M227472型▆混▆凝實(shí)驗(yàn)攪拌▆機(jī)、J▆JY2▆4P▆HB-5型便攜式度計(jì)、CP▆-11520▆-1型轉(zhuǎn)速表。<▆/SPAN>
1.3操作方法
▆取200 mL造紙廢水于▆燒杯中，定位在攪拌機(jī)(注意▆葉片在水中的相對位置應(yīng)相同)▆，把試劑裝入試劑架的試管▆中，用▆H2SO4或▆NaO▆H調(diào)節(jié)pH值，開動攪▆拌器在 高速(120～2▆00 r/m▆in▆▆)下攪▆▆拌▆1 min，▆加入混凝劑，再攪拌1 ▆min▆，低速(20～▆40 r/min▆)下攪拌20 min▆，沉降15 min后在清液▆的1/2▆▆處取樣。測定清液的CODCr▆和▆色度。<▆/P>
2·結(jié)果與討論
2.1 PAC▆的投加量與脫色率及pH值的關(guān)▆系
▆取廢水200 m▆▆L，▆調(diào)節(jié)pH值▆為▆5.0、6.0、7.0、8▆.0▆、9.0，分別投加2、4、▆6▆、8、10 mL的PAC混▆凝劑，進(jìn)行混凝實(shí)▆驗(yàn)，測清液吸光度，計(jì)算▆脫色率，結(jié)果▆見圖1。
圖 1表明，▆pH值在5～9范圍，▆當(dāng)投加量<6 mL時，▆▆脫色率隨投加量的增▆加而升;當(dāng)投加量&▆gt;6 mL時，脫▆色率隨投加量的▆增加反而▆減小。pH值為8▆時，脫色效果，投加量▆4～6 m▆L，脫色▆率變化不大，從經(jīng)濟(jì)角度考慮應(yīng)▆選▆4 mL。因▆此▆，用PAC混凝劑處理▆造紙廢水時，應(yīng)控制投加量▆為4mL，pH▆值為8，脫色效果▆較好。
2▆.2 PAC的投加量與CO▆DCr去除率及pH值的關(guān)系▆▆
▆取 廢水2▆00 mL，▆調(diào)節(jié)pH值為7.▆5、▆8.▆0、8.▆5，分別投加▆2、4、6、▆8、10 mL的PAC▆混凝劑▆，進(jìn)▆行混▆凝實(shí)驗(yàn)。測清液CO▆DCr，計(jì)算CODCr去除率▆，結(jié)果見圖2，圖2表明▆▆，當(dāng)pH值為8時▆，投加量▆為6 mL，CODC▆r去除率達(dá)到37%左▆右，再增加投加量，CODCr▆去除率反而下降;pH▆值在7.5～8.5，投加量&▆gt;8 mL時，COD▆Cr去除率隨著投▆加量的增加反而降低。由此▆確▆定，在pH值為7.▆5、▆投加量為8 mL時，PAC混▆▆凝效果▆，CODCr的去除率。<▆/SPAN>
▆ <▆P>實(shí)▆驗(yàn)表明，在采用PAC▆混凝劑處理造紙▆廢▆▆水▆時，pH值為8，投加量為6 ▆mL時，廢水處理效果較好，此▆時廢水脫色率可達(dá)78%▆，▆CODCr去除▆率可達(dá)37%。
2.3 PFC的投加▆量與▆脫色率及pH值的關(guān)系
▆取 廢水▆200 mL，調(diào)節(jié)pH值為5▆.0、▆6.0、7.0、8.0、9.▆0，分別投加2、4▆、6、8、10 mL的PFC▆混凝劑，進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)。測清液▆的吸光度，▆計(jì)算其脫色率，結(jié)果▆見圖3。圖3▆表明，pH值為5～9▆，▆▆投加▆量<4 mL時，隨投加▆量增加，▆脫色率升;當(dāng)▆投加量>6 mL，▆隨著投加量增加，脫色▆率反▆而下降;p▆H值為8，投加量在4～6 ▆mL時，升趨勢緩▆慢。▆由此確定，用PFC▆混凝時，應(yīng)控制投加量為▆4 mL，pH值為8，▆脫色效果較好。
2.4▆ PFC投加量與COD▆▆Cr▆去除▆率及pH值的關(guān)▆系▆
取 廢水200 mL，▆調(diào)節(jié)pH值為7▆.5、▆8▆.0▆、8.5，分別投加2、4、6▆、8、10 mL的▆PFC混凝劑，進(jìn)行▆混凝實(shí)驗(yàn)。測清液C▆ODCr，計(jì)算COD▆Cr去除率，▆結(jié)果見圖4。圖4表明，▆PFC混凝劑投加量▆由0增加到8▆ ▆mL，CODCr去除率總趨勢▆是升的，投加量由6▆ ▆mL增加到1▆0 mL時，變化緩慢。由▆此確▆定，在pH值▆為8，投加量為6 mL左▆右較合適。
<▆SPAN style="FONT-SIZE: 16px; FONT-FAMILY: SimSun">實(shí)驗(yàn)表明，在采用聚▆合氯化鐵混▆凝劑處▆理造紙廢水時，pH值▆為8，投加量為6 mL▆時，廢水處理效果較好，▆此時廢▆水脫色率可達(dá)90%，▆CODCr去除率可達(dá)43%。▆
<▆/P><▆SPAN style="FONT-SIZE: 16px; FONT-FAMILY: SimSun">2.5兩▆種混凝劑綜▆合效果和經(jīng)濟(jì)分析
2.5.1 PAC和▆PFC▆混凝劑處理相同水樣效▆果的比較<▆/P>
從▆述實(shí)驗(yàn)看出，在條▆▆件下(pH值和混凝劑▆▆的投加量兩者都相同)，P▆FC對造紙廢水▆混凝處理后的色▆度和CODCr的去除率都比▆PAC要▆高。
2.5.2 PAC▆和PFC混凝劑的經(jīng)濟(jì)分析
本實(shí)驗(yàn)采用▆的兩種混凝劑的價格為:P▆AC▆混凝劑為1080元/▆t;P▆FC混▆凝劑為1050元/t，且混▆凝處理的▆投藥量相同，所以采用▆PFC▆較經(jīng)濟(jì)▆。
▆2.6混凝▆▆劑的作用機(jī)理<▆/P>
PAC 和PF▆▆C溶液pH值較低，鋁離▆子和鐵離子以▆水合▆鋁、水合鐵絡(luò)合離子狀態(tài)存▆在。加入廢水中，若pH值▆升高▆，這些水合絡(luò)合離子▆就會發(fā)生配位水▆解反應(yīng)，生▆成各種 ▆鋁離子、鐵▆離子，▆最終將產(chǎn)生氫鋁、氫▆鐵沉淀物析出[6]。由于沉▆淀網(wǎng)捕機(jī)理，因此絮凝效▆果越來越好。當(dāng)pH值繼續(xù)▆升高時，氫鋁沉淀▆又 會溶解，使絮凝效果▆變差;如果pH值過低，配位▆水解反應(yīng)困難，絮▆凝效果較差;若p▆H值過高，氫鋁沉淀會大量▆溶解，絮凝效▆果也會變差。<▆/SPAN>
▆無 ▆機(jī)高分子▆混凝劑的凝▆聚▆▆▆機(jī)理與小分子有所不同，不▆僅與電荷作用有關(guān)，而且▆和▆其本身的長鏈特性有密▆切的關(guān)系，這可用架橋機(jī)理▆來解釋。▆長鏈的▆高分子一部分被吸附 在▆膠體顆粒表面，而▆另一部分則被吸附在另▆一膠體顆▆粒表面，并可能有更多▆的膠體顆粒▆吸附在一個高分▆子的長鏈▆，這好象架橋一樣把這些▆膠體顆粒連接▆起來，從 而容易發(fā)生絮聚。這▆種絮凝通常需要高分子混凝▆▆劑的濃▆度保持在較窄的范圍▆內(nèi)才▆能發(fā)生，如果濃度過高▆，▆膠體的顆粒表面吸附了▆大量的高分子▆物質(zhì)，就會在表面形成 ▆空間保護(hù)層，阻止了架橋結(jié)構(gòu)▆的形成，反而比較穩(wěn)定，使得▆絮凝不易發(fā)生，所以混▆凝劑的投加量具有一個▆值，此時的混凝效果，超過▆此值時混凝效果會下 降，若超▆▆過過多反而起到穩(wěn)定保▆護(hù)作用，不▆易凝聚，因▆▆而混凝效果也不好[7]。▆
3·結(jié)論
▆3.1影響造紙廢▆水混凝沉淀▆的主▆要條件有pH值▆、混凝劑▆種類以及混凝劑投加量。
3▆.2 使用聚▆合氯化鐵(P▆FC)混凝▆劑，▆當(dāng)p▆H值為8▆，投加量為6 mL▆(即30 mg/▆L)時，▆造紙▆廢水的脫色▆率可達(dá)90%，CO▆DCr去除率可達(dá)43%;▆采用聚合氯化鋁(PAC▆)混凝劑處理造紙廢▆水，調(diào)節(jié)pH值為8，投▆加量為6 ▆mL(即3▆0 mg/L)時，廢水脫▆色率可達(dá)▆78%，CODCr去除率▆可達(dá)37▆%。
▆3.3▆無論從經(jīng)濟(jì)還是處▆理▆效果▆考慮，選擇PFC混凝劑比P▆AC更合適。▆
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