针对高浊度废水的混凝剂比选中试研究

文/张思远（中节能国祯环保科技股份有限公司）

浊度是指溶液对光线通过时所产生的阻碍程度，它包括悬浮物对光的散射和溶质分子对光的吸收。水的浊度不仅与水中悬浮物质的含量有关，还与悬浮物质的大小、形状及折射系数等有关。构成浊度的悬浮及胶体微粒一般是稳定的，且大都带有负电荷，不进行化学处理就不会沉降。水处理领域主要是采用混凝、澄清和过滤的方法来降低水的浊度。混凝是通过某种方法（如投加化学药剂）使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程，混凝机理通常包括压缩双电层、电中和、吸附架桥和网捕等作用。影响混凝效果的主要因素包括水温，pH 值，水中杂质的成分、性质和浓度，水力条件。不同水质特征的废水混凝条件需通过实验筛选获得。

结合本中试实验废水进水水质的特点，选取聚合氯化铝（PAC）和硫酸铝药剂配合PAM进行混凝实验（选取阳离子型PAM是因为实验废水呈现负电性，理论上使用阳离子型PAM可增大压缩双电层及电中和效应，获得较优效果）。使用45 mg/L、85 mg/L 和125 mg/L 不同浓度梯度的PAC 和硫酸铝开展混凝实验，针对废水的pH 值、固体悬浮物（SS）及总磷（TP）等指标进行对比分析。

一、材料与方法

针对某工业园区生产污水进行处理，水质特征：pH值7～8，COD 40～50 mg/L，TP～0.6 mg/L，SS 150～200 mg/L。

该废水属于高浊度废水，选用聚合氯化铝（PAC）和硫酸铝两种常用的混凝剂，分别与PAM组合开展处理此类废水的磁混凝实验，处理水量3000 m/d，两种混凝药剂实验浓度梯度分别为45 mg/L、85 mg/L 和125 mg/L，PAM加入量分别为5 mg/L，磁粉为FeO粉末，均过200目筛处理，加入量为5000 mg/L。

二、结果与讨论

1.溶液pH 值的变化

图1 为两组药剂投加时溶液pH 值的变化，其中原水进水pH 值为7.5，硫酸铝投加时，溶液pH 值有减小趋势，但是变化较小，PAC 加入时，溶液pH 值则会显著降低；与PAC 相比，不同浓度的硫酸铝对溶液pH 值影响较小，pH 值均在6.5 左右；PAC 引起的溶液pH 值的降低呈线性趋势，加入量125 mg/L 时可使溶液的pH 值降至4.9。

图1 不同混凝药剂投加量下溶液pH 值的变化

2.溶液SS 和TP 的变化

图2 为两组药剂投加时溶液SS 和TP 的变化。由图可知，不同浓度的PAC 投加时，溶液SS 和TP 的去除率均在50%左右，其中PAC 添加量为125 mg/L 时废水的SS 和TP 去除率最高，分别达到58.7%和51.2%；与PAC相比，硫酸铝可显著提高废水的SS 和TP 去除率，不同浓度的硫酸铝去除SS 和TP 的效果顺序为：85 mg/L>125 mg/L>45 mg/L；硫酸铝添加量为85 mg/L 时溶液SS 和TP的去除率分别达到95.8%和83.2%。

图2 不同浓度混凝剂对SS 和TP 的去除效果

3.溶液COD 的变化

前期实验表明，混凝实验对于本废水COD 的去除效果较差，现以45 mg/L、85 mg/L 和125 mg/L 的硫酸铝浓度梯度进行测试，进水COD 约为55 mg/L，混凝后其COD分别为46.26 mg/L、45.83 mg/L 和46.71 mg/L。

PAC 实验组中，45 mg/L、85 mg/L 和125 mg/L 浓度梯度投加量时，同样进水水质条件下，反应后溶液COD 分别为48.33 mg/L、47.86 mg/L 及45.76 mg/L。

综上可知，混凝实验对于此废水中的COD 降解效果不佳，混凝过程主要可去除废水中的胶体及悬浮类有机物，虽形成较多絮体，但其应为无机成分，且絮体并未通过包裹、吸附等作用去除废水COD，故此废水中的COD应为溶解性COD，后续如无生化过程，需考虑其他方式进行降解达标。

三、结论

PAC 和硫酸铝对此类废水的SS 和TP 均有去除效果，硫酸铝的去除效果要显著优于PAC，85 mg/L 硫酸铝结合5 mg/L PAM 对废水中的浊度和总磷的去除效果最好，分别能达到95%和83%以上。

综合COD 的去除效果可知混凝实验对于此废水中的COD 降解效果不佳，需考虑其他方式进行降解达标。