冯晓翔，王秀玲

（天津渤海职业技术学院，天津 300402）

复合铁盐絮凝剂絮凝性能影响因素分析

冯晓翔，王秀玲

（天津渤海职业技术学院，天津 300402）

本文分析了铁系絮凝剂絮凝过程中的影响因素，采用羧甲基纤维素（CMC）物质与铁盐（FeCl3）合成新型复合絮凝剂CMC-铁盐并进行污水模拟絮凝实验。结果表明，m（FeCl3）∶m（CMC）=1:2、m（CMC):m（NaOH）=1:2、水浴温度为50℃以及水浴时间为5h等条件下合成的新型复合絮凝剂絮凝性能最佳。

新型絮凝剂；羧甲基纤维素；三氯化铁；絮凝性能

1 前言

随着化学化工行业的蓬勃发展，污水的排放量逐渐增大，对环境水系的污染和破坏日益严重。当前，水净化处理的首要步骤就是絮凝沉淀。长期以来，污水处理中常采用的絮凝剂主要有以铝盐、铁盐及其共聚物为基础的无机絮凝剂和以聚丙烯酰胺为代表的合成有机高分子絮凝剂[1]，但以上絮凝剂具有在生产或降解过程中会形成影响人体健康的污染物或者有些废水经处理后污泥脱水困难等问题，进而造成新的环境污染。本研究着眼于当前无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂中存在的种种缺陷，选择天然有机高分子改性絮凝剂与铁盐制成环境安全型复合絮凝剂，研究其絮凝性能及分析影响其絮凝效果的相关因素。

2 方法与材料

2.1 絮凝剂制备方法

通过特定化学反应在羧甲基纤维素的分子链上接上活性基团，对羧甲基纤维素进行改性研究，引入特定基团增加羧甲基纤维素的水溶性和其分子链上的活性基团点，达到对污水絮凝净化的效果。

2.2 制备原料及相关仪器

羧甲基纤维素纳（CMC），三氯化铁（FeCl3），20%氢氧化钠，高岭土。

数显水浴锅，加热磁力搅拌器，2100P浊度仪，PH-3C型酸度计，COD快速测定仪等。

3 制备步骤及测试

3.1 制备过程

将FeCl3固体和羟甲基纤维素钠固体按照不同配比混合后，加入蒸馏水使其完全溶解，根据CMC的质量，加入不同质量配比NaOH活化CMC基团。将混合液体充分搅拌混合，形成红褐色乳状絮凝剂。

3.2 絮凝性能测试方法

3.2.1 将高岭土以2g/L含量在室温下配制成模拟污水，测定原始吸光度A1；

3.2.2 取一定量的絮凝剂溶液快速倾倒于每个在250r/min转速下混匀的污水中，快速搅拌1min，静置沉降15min[2]，在液面下3cm处移取上清液，测定吸光度A2；

3.2.3 根据絮凝前后的吸光度计算絮凝去除效率η：η＝（[A1－A2）/A1]×100%。

3.3 测试数据处理结果

3.3.1 FeCl3与CMC的质量比对絮凝性能的影响

根据不同FeCl3与CMC的质量配比，其絮凝去除率结果见图1。由图1可知：随着m（FeCl3）:m（CMC）从3:1～1:3增加时其絮凝能力逐渐增大；当m（FeCl3）:m（CMC）=1:2 时，其絮凝能力达到最大值，随后逐渐下降。因此选择 m（FeCl3）:m（CMC）=1:2为其絮凝性能最佳条件。

3.3.2 NaOH与CMC的配比对絮凝性能的影响

由于NaOH在该水处理剂合成过程中可以活化CMC的基团，本实验采取以下条件：m（FeCl3）:m（CMC）=1:2、水浴温度50℃、水浴时间3h为参照体系，对 m（CMC）:m（FeCl3）=1:2 结果为 3:1、2:1、1:1、1:2、1:3和以投加量均为50μL/L进行絮凝性能比较，结果见图2。

由图2可知，当m（FeCl3）:m（CMC）=1:2 从 3:1～1:1逐渐增大时其絮凝能力也逐渐增大；随后其絮凝能力逐渐下降。因此，当 m（FeCl3）:m（CMC）=1:1时，其合成水处理剂的絮凝性能最佳。

3.3.3 其他工艺条件对絮凝性能的影响

在 m（FeCl3）:m（CMC）=1:1、投加量固定 50μL/L进行絮凝实验，采取不同水浴温度与水浴时间进行分析比较，得到图3、图4。可知：最佳水浴温度应该为50℃，最佳水浴时间为5h。

4 结论

通过以上数据分析，污水处理过程中絮凝剂配比对絮凝效果有很大影响，同时随后有研究实验[3]表明，合成絮凝剂时的温度和时间也对絮凝效果有影响，另外，污水pH值、水温和浊度也是污水絮凝处理过程中的主要控制因素。

絮凝过程的影响因素众多而且复杂多变，本试验采取模拟真实操作在专用设备条件上进行测试，试验结果可客观反映絮凝过程中错综复杂的关系，同时得到污水絮凝沉降过程中的运行工艺数据，进而得到絮凝沉淀过程中的加药量配比及其他相关变量的研究。

［1］马月珠.生态安全型絮凝剂的制备方法及其性能研究[D].天津,南开大学，2008.

［2］万顺,谭惠民.羧甲基纤维素阳离子化衍生物的研究现状[J].纤维素科学与技术,2002,10(4):53-59.

［3］刘志远,李昱辰,王鹤立,居玉坤.复合絮凝剂的研究进展及应用[J].工业水处理，2011，31（5）：5-8.

Study on the influencing factors about flocculating capacities of synthesize CMC-iron salt

FENG Xiao-xiang，WANG Xiu-ling
（Tianjin Bohai Vocational Technical College,Tianjin 300402,China)

This paper analyzes the influencing factors in the process of synthesize CMC-iron salt new compound flocculant.Adopt carboxymethylcellulose(CMC)material and the iron salt(FeCl3)to synthesize CMC-iron salt new compound flocculant,and use the upper level clear liquid to determine removal efficiency and optimize reaction conditions.Result shows that the best flocculating effect to clear liquid is:the quality ratio of FeCl3to CMC 1:2;quality ratio of CMC to NaOH 1:2 chemical bath temperature 50℃and chemical bath time 5h etc.

new flocculant;carboxymethylcellulose;ferric chloride;flocculating capacity

10.3969/j.issn.1008-1267.2012.05.009

TQ314.253

A

1008-1267（2012）05-0029-03

2012-04-12

马晓翔（1978-），女，硕士，讲师，工程师，研究方向：环境监测与治理。