化学混凝法治理城市景观水体污染的工艺研究

2016-02-07吴耀项文哲

资源节约与环保 2016年2期

关键词：硫酸铝氯化铁氯化铝

吴耀　项文哲

（1 330302198505060810 2 330304198809172718）

化学混凝法治理城市景观水体污染的工艺研究

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本文用化学混凝法处理城市景观水。通过试验证明化学混凝法可有效净化城市景观水体，其中聚合氯化铝铁的处理效果优于氯化铁、硫酸铝，在pH值为8，快速搅拌100s，慢速搅拌10m in，静置30m in的条件下，聚合氯化铝铁达到最佳效果。此外，以壳聚糖作为聚合氯化铝铁助凝剂复合使用时，可有效的提高原水处理效果。

城市景观水；混凝剂；工艺；助凝

1试验内容

本研究以城市景观水为对象，采用化学混凝法去除水体中的CODMn、浊度、T-P和NH3-N以达到净化水质的目的。试验内容如下：以某大学内景观河道水体为取样对象，用化学混凝法处理水样，以CODMn、浊度、T-P以及NH3-N的去除率作为指标，观察水质改善情况；通过分析絮凝剂在不同条件下(如投加量、pH值，搅拌时间的变化)的絮凝数据，来讨论该絮凝剂对污水絮凝效果，确定最佳投量和最佳pH范围，综合各指标选出合适的混凝剂。此外以壳聚糖为助凝剂，研究其在混凝过程中的助凝效果。

2混凝剂选择

2.1无机混凝剂

大体可以分为传统型无机盐如氯化铝、硫酸铝、硫酸铁、氯化铁等，及近年来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来了无机高分子絮凝剂。由于无机絮凝剂原料易得、工艺简便、无毒(或低毒)和价廉,使其在絮凝剂开发中占有极其重要的地位。

2.2有机高分子絮凝剂

20世纪60年代开始使用的第二代絮凝剂就是有机高分子絮凝剂。用量少，絮凝速度快，受共存盐类、污水pH值及温度影响小等是有机高分子絮凝剂的优点,但其潜存毒性，且价格昂贵。

2.3微生物絮凝剂

微生物絮凝剂是一种高效、无毒、无二次污染、能自行降解、使用范围广的新一代絮凝剂，但它的效果受温度、pH值、金属离子、絮凝剂浓度的影响，而且微生物絮凝剂的寻找、培养乃至工业化难度很大。

2.4复合絮凝剂

复合絮凝剂从化学组成上来看，其大致可以分为无机/有机复合絮凝剂和微生物无机复合型絮凝剂两大类。

3试剂与仪器

3.1实验试剂

（1）硫酸铝(Al2(S04)3-18H2O)：分析纯，配制浓度为10g/L；（2）氯化铁(FeCl3-6H20)：分析纯，配制浓度为10g/L；（3）聚合氯化铝铁（PAFC）：配制浓度为10g/L。

3.2实验仪器

（1）DELTA320 PH计；（2）台式智能散射光度浊度仪；（3）AL204电子天平；（4）JJ-4A六联电动搅拌器；（5）数显恒温水浴锅；（6）T6新世纪紫外可见分光光度计。

4结果与讨论

4.1原水水质监测

实验用水取自校园内景观河水。水样呈黄绿色，含有悬浮颗粒，在同一水体不同地点不同时间取水，水质差别较大。

4.2氯化铁最佳投量试验

4.2.1氯化铁最佳投量试验：按照最佳投量试验方法操作，投量分别为30mg/L、60mg/L、100mg/L、130mg/L、160mg/L、200mg/L；刚开始随氯化铁投加量不断增加，CODMn和浊度的去除率随之提高，在投量达到130mg/L时，达到最佳处理效果。所以氯化铁最佳投量定为130mg/L。

4.2.2最佳pH试验：取氯化铁投量为130mg/L，按照最佳pH试验步骤操作，分别调整原水pH至6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5；随着原水pH值的升高，COD和浊度去除率急剧增加，pH值在7～8范围内时，氯化铁有较好的处理效果；当pH为8时，COD和浊度的去除率为62.2%和94.6%，为最佳效果。

4.3硫酸铝最佳投量试验

分别进行硫酸铝混凝最佳投量和最佳pH试验。在投量达到130mg/L时达到最佳效果，CODMn和浊度去除率分别为55.9%和92.4%。所以硫酸铝最佳投量可定为130mg/L。

当硫酸铝pH值为8时，CODMn和浊度去除率最好，达到60.4%和92.1%。所以硫酸铝混凝最佳pH为8。

4.4聚和氯化铝铁试验

分别进行聚和氯化铝铁混凝最佳投量和最佳pH试验。当聚和氯化铝铁加量在60mg/L～80mg/L时，处理效果较好，在投量达到70mg/L时CODMn去除率最高62.9%，投量为60mg/L时，浊度去除率达到最佳92.9%，当投量继续增加时，处理效果稍有下降；所以取70mg/L为聚和氯化铝铁的最佳投量。在pH值为6～8.5的范围内时PAFC有较宽的pH值使用范围，pH值为8时最佳。

4.5最佳出水水质处理监测

选用聚和氯化铝铁作为混凝剂，在各方面最佳条件下处理水样，COD去除率为66.8%，T-P去除率为77.6%，浊度去除率为95.8%，而NH3-N去除率甚微。

4.6壳聚糖（CTS）助凝效果试验

用不同量的聚和氯化铝铁分别与0.5 mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L、2.0mg/L、2.5mg/L、3.0mg/L的壳聚糖溶液复合使用。经操作可知，当聚和氯化铝铁的投量为20mg/L，壳聚糖投加量为2mg/L时，达到最佳效果。