化學(xué)混凝法治理城市景觀水體污染的工藝研究

吳耀　項(xiàng)文哲

（1 330302198505060810 2 330304198809172718）

化學(xué)混凝法治理城市景觀水體污染的工藝研究

吳耀1項(xiàng)文哲2

（1 330302198505060810 2 330304198809172718）

本文用化學(xué)混凝法處理城市景觀水。通過(guò)試驗(yàn)證明化學(xué)混凝法可有效凈化城市景觀水體，其中聚合氯化鋁鐵的處理效果優(yōu)于氯化鐵、硫酸鋁，在pH值為8，快速攪拌100s，慢速攪拌10m in，靜置30m in的條件下，聚合氯化鋁鐵達(dá)到最佳效果。此外，以殼聚糖作為聚合氯化鋁鐵助凝劑復(fù)合使用時(shí)，可有效的提高原水處理效果。

城市景觀水；混凝劑；工藝；助凝

1試驗(yàn)內(nèi)容

本研究以城市景觀水為對(duì)象，采用化學(xué)混凝法去除水體中的CODMn、濁度、T-P和NH3-N以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。試驗(yàn)內(nèi)容如下：以某大學(xué)內(nèi)景觀河道水體為取樣對(duì)象，用化學(xué)混凝法處理水樣，以CODMn、濁度、T-P以及NH3-N的去除率作為指標(biāo)，觀察水質(zhì)改善情況；通過(guò)分析絮凝劑在不同條件下(如投加量、pH值，攪拌時(shí)間的變化)的絮凝數(shù)據(jù)，來(lái)討論該絮凝劑對(duì)污水絮凝效果，確定最佳投量和最佳pH范圍，綜合各指標(biāo)選出合適的混凝劑。此外以殼聚糖為助凝劑，研究其在混凝過(guò)程中的助凝效果。

2混凝劑選擇

2.1無(wú)機(jī)混凝劑

大體可以分為傳統(tǒng)型無(wú)機(jī)鹽如氯化鋁、硫酸鋁、硫酸鐵、氯化鐵等，及近年來(lái)在傳統(tǒng)的鐵鹽和鋁鹽基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)了無(wú)機(jī)高分子絮凝劑。由于無(wú)機(jī)絮凝劑原料易得、工藝簡(jiǎn)便、無(wú)毒(或低毒)和價(jià)廉,使其在絮凝劑開(kāi)發(fā)中占有極其重要的地位。

2.2有機(jī)高分子絮凝劑

20世紀(jì)60年代開(kāi)始使用的第二代絮凝劑就是有機(jī)高分子絮凝劑。用量少，絮凝速度快，受共存鹽類(lèi)、污水pH值及溫度影響小等是有機(jī)高分子絮凝劑的優(yōu)點(diǎn),但其潛存毒性，且價(jià)格昂貴。

2.3微生物絮凝劑

微生物絮凝劑是一種高效、無(wú)毒、無(wú)二次污染、能自行降解、使用范圍廣的新一代絮凝劑，但它的效果受溫度、pH值、金屬離子、絮凝劑濃度的影響，而且微生物絮凝劑的尋找、培養(yǎng)乃至工業(yè)化難度很大。

2.4復(fù)合絮凝劑

復(fù)合絮凝劑從化學(xué)組成上來(lái)看，其大致可以分為無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合絮凝劑和微生物無(wú)機(jī)復(fù)合型絮凝劑兩大類(lèi)。

3試劑與儀器

3.1實(shí)驗(yàn)試劑

（1）硫酸鋁(Al2(S04)3-18H2O)：分析純，配制濃度為10g/L；（2）氯化鐵(FeCl3-6H20)：分析純，配制濃度為10g/L；（3）聚合氯化鋁鐵（PAFC）：配制濃度為10g/L。

3.2實(shí)驗(yàn)儀器

（1）DELTA320 PH計(jì)；（2）臺(tái)式智能散射光度濁度儀；（3）AL204電子天平；（4）JJ-4A六聯(lián)電動(dòng)攪拌器；（5）數(shù)顯恒溫水浴鍋；（6）T6新世紀(jì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)。

4結(jié)果與討論

4.1原水水質(zhì)監(jiān)測(cè)

實(shí)驗(yàn)用水取自校園內(nèi)景觀河水。水樣呈黃綠色，含有懸浮顆粒，在同一水體不同地點(diǎn)不同時(shí)間取水，水質(zhì)差別較大。

4.2氯化鐵最佳投量試驗(yàn)

4.2.1氯化鐵最佳投量試驗(yàn)：按照最佳投量試驗(yàn)方法操作，投量分別為30mg/L、60mg/L、100mg/L、130mg/L、160mg/L、200mg/L；剛開(kāi)始隨氯化鐵投加量不斷增加，CODMn和濁度的去除率隨之提高，在投量達(dá)到130mg/L時(shí)，達(dá)到最佳處理效果。所以氯化鐵最佳投量定為130mg/L。

4.2.2最佳pH試驗(yàn)：取氯化鐵投量為130mg/L，按照最佳pH試驗(yàn)步驟操作，分別調(diào)整原水pH至6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5；隨著原水pH值的升高，COD和濁度去除率急劇增加，pH值在7～8范圍內(nèi)時(shí)，氯化鐵有較好的處理效果；當(dāng)pH為8時(shí)，COD和濁度的去除率為62.2%和94.6%，為最佳效果。

4.3硫酸鋁最佳投量試驗(yàn)

分別進(jìn)行硫酸鋁混凝最佳投量和最佳pH試驗(yàn)。在投量達(dá)到130mg/L時(shí)達(dá)到最佳效果，CODMn和濁度去除率分別為55.9%和92.4%。所以硫酸鋁最佳投量可定為130mg/L。

當(dāng)硫酸鋁pH值為8時(shí)，CODMn和濁度去除率最好，達(dá)到60.4%和92.1%。所以硫酸鋁混凝最佳pH為8。

4.4聚和氯化鋁鐵試驗(yàn)

分別進(jìn)行聚和氯化鋁鐵混凝最佳投量和最佳pH試驗(yàn)。當(dāng)聚和氯化鋁鐵加量在60mg/L～80mg/L時(shí)，處理效果較好，在投量達(dá)到70mg/L時(shí)CODMn去除率最高62.9%，投量為60mg/L時(shí)，濁度去除率達(dá)到最佳92.9%，當(dāng)投量繼續(xù)增加時(shí)，處理效果稍有下降；所以取70mg/L為聚和氯化鋁鐵的最佳投量。在pH值為6～8.5的范圍內(nèi)時(shí)PAFC有較寬的pH值使用范圍，pH值為8時(shí)最佳。

4.5最佳出水水質(zhì)處理監(jiān)測(cè)

選用聚和氯化鋁鐵作為混凝劑，在各方面最佳條件下處理水樣，COD去除率為66.8%，T-P去除率為77.6%，濁度去除率為95.8%，而NH3-N去除率甚微。

4.6殼聚糖（CTS）助凝效果試驗(yàn)

用不同量的聚和氯化鋁鐵分別與0.5 mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L、2.0mg/L、2.5mg/L、3.0mg/L的殼聚糖溶液復(fù)合使用。經(jīng)操作可知，當(dāng)聚和氯化鋁鐵的投量為20mg/L，殼聚糖投加量為2mg/L時(shí)，達(dá)到最佳效果。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)試驗(yàn)研究，說(shuō)明要選用合理的選擇混凝劑；在物質(zhì)混凝過(guò)程中，選擇效果最好的聚和氯化鋁鐵混凝；氯化鐵、硫酸鋁都受pH值一定的影響；殼聚糖充當(dāng)助凝劑有效提高水樣的處理效果，降低混凝劑的用量。

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