摘要：隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，水體污染在社會上的影響愈來愈嚴(yán)峻。聚合氯化鐵作為一種新型絮凝劑，具有投資小、見效快的特點(diǎn)，逐漸被越來越多的企業(yè)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。本文主要通過燒杯實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場大生產(chǎn)試驗(yàn)，確定了聚合氯化鐵對本公司污水處理的較佳使用量并印證了其處理效果。
1、引言
在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的過程中，工業(yè)發(fā)展尤其迅猛，但隨之帶來的污染也越來越嚴(yán)重。其中，又以空氣污染和水污染為首。水是人類生命的起源，是人類賴以生存的根本。如今，隨著國家對環(huán)境保護(hù)愈來愈重視，水處理的方法也逐漸發(fā)展成熟，新工藝新方法不斷涌現(xiàn)。本文介紹的即是其中一種新型污水處理絮凝劑聚合氯化鐵，并通過實(shí)驗(yàn)印證其在特定工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用效果。
聚合氯化鐵是一種新型的高效絮凝劑，在生產(chǎn)企業(yè)中逐漸得到越來越多的應(yīng)用。它有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：
（1）價(jià)格便宜。利用鋼鐵鹽酸酸洗液制備，成本較低。
（2）保護(hù)環(huán)境。鋼鐵酸洗液回收利用，大大減少廢酸的排放，減少環(huán)境污染。
（3）絮凝效果好、速度快。溶解速度快，反應(yīng)后生成的礬花密實(shí)，沉降速度快，能達(dá)到快速處理的目的。凈水效果優(yōu)于傳統(tǒng)硫酸鋁和鐵鹽等普通無機(jī)鹽類混凝劑。
（4）適用范圍廣。廣泛用于醫(yī)藥、冶金、制革、電力、印染、化工等行業(yè)，是工業(yè)污水、廢水處理的理想藥物。
2、實(shí)驗(yàn)室燒杯實(shí)驗(yàn)對聚合氯化鐵較佳用量的分析
2.1實(shí)驗(yàn)背景和目的
在原污水處理工藝中，二沉池出水后采用傳統(tǒng)絮凝工藝，現(xiàn)有絮凝劑投加量400ppm，去除率在50%左右，經(jīng)測算噸水處理成本較高。經(jīng)絮凝后，污水進(jìn)入臭氧、生物濾池等后續(xù)處理工藝。
本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證聚合氯化鐵絮凝劑對二沉污水的處理效果，并得出較佳工藝參數(shù)。二沉污水的現(xiàn)狀：COD濃度為150-400mg/L；Cl-濃度小于100mg/L；電導(dǎo)率為：2700us/cm。經(jīng)過絮凝處理后的水應(yīng)該滿足以下條件：COD去除率大于50%；電導(dǎo)率不高于4000us/cm；Cl-濃度不高于350mg/L。
2.2實(shí)驗(yàn)原理
絮凝是使水或液體中懸浮微粒集聚變大，或形成絮團(tuán)，從而加快粒子的聚沉，達(dá)到固液分離的目的。通常絮凝的實(shí)施靠添加適當(dāng)?shù)男跄齽﹣韺?shí)現(xiàn)，其作用是吸附微粒，在微粒間“架橋”，從而促進(jìn)集聚。
2.3主要儀器設(shè)備
玻璃器皿：燒杯、玻璃棒、量筒、滴定管、移液管等常規(guī)化學(xué)分析儀器一套。
COD測試儀：連華5B-3C多功能水質(zhì)測定儀。
電導(dǎo)率測試儀：上海雷磁DDS-11A。
2.4操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟
2.4.1操作方法
（1）凝聚階段：將藥液注入混凝池與原水快速混凝，在短時間內(nèi)形成微細(xì)礬花的過程，此時水體變得更加渾濁，它要求水流能產(chǎn)生激烈的湍流。燒杯實(shí)驗(yàn)中宜快速（250-300rad/min）攪拌10-30s，一般不超過2min。
（2）絮凝階段：是礬花成長變粗的過程，要求適當(dāng)?shù)耐牧鞒潭群妥銐虻耐Ａ魰r間（10-15min），至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉，形成表面清晰層。燒杯實(shí)驗(yàn)先以150rad/min攪拌約6min，再以60rad/min攪拌約4min至呈懸浮態(tài)。
（3）沉降階段：它是在沉降池中進(jìn)行的絮凝物沉降過程，要求水流緩慢，為提高生產(chǎn)效率一般采用斜管（板式）沉降池（采用氣浮法分離絮凝物），大量的粗大礬花被斜管（板）壁阻擋而沉積于池底，上層水為澄清水，剩下的粒徑小、密度小的礬花一邊緩緩下降，一邊繼續(xù)相互碰撞結(jié)大，至后期余濁基本不變。燒杯實(shí)驗(yàn)宜以20-30rad/min慢攪5min，再靜沉10min。
2.4.2實(shí)驗(yàn)步驟
（1）對所采原污水水樣進(jìn)行測定，指標(biāo)為COD，電導(dǎo)率，Cl-濃度。
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，以500ml污水分別投加不同量的聚合氯化鐵絮凝劑，完成絮凝實(shí)驗(yàn)。
（3）對絮凝后上清液水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定，指標(biāo)為COD，電導(dǎo)率，Cl-濃度。
（4）對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選整理，找出較佳工藝參數(shù)。
2.5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（見表1）
表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
| COD（Mg/L） | 電導(dǎo)率（us/cm） | Cl-（Mg/L） | |
| 原污水 | 244 | 3090 | 212 |
| 樣品一 | 178 | 3240 | 267 |
| 樣品二 | 145 | 3300 | 319 |
| 樣品三 | 122 | 3450 | 397 |
| 樣品四 | 105 | 3640 | 449 |
| 樣品五 | 91 | 3829 | 477 |
注：
樣品一：向500ml原污水中加入0.2ml聚合氯化鐵絮凝劑；
樣品二：向500ml原污水中加入0.4ml聚合氯化鐵絮凝劑；
樣品三：向500ml原污水中加入0.6ml聚合氯化鐵絮凝劑；
樣品四：向500ml原污水中加入0.8ml聚合氯化鐵絮凝劑；
樣品五：向500ml原污水中加入1.0ml聚合氯化鐵絮凝劑。
2.6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
（1）隨著絮凝劑投加量的增加，COD去除率逐漸提高，當(dāng)絮凝劑投加量為0.6mL時，COD去除率大于50%（如圖1）。
（2）隨著絮凝劑投加量的增加，電導(dǎo)率逐漸提高，當(dāng)投加量為1.0ml時，電導(dǎo)率超過3800us/cm（如圖2）。
（3）隨著絮凝劑投加量的增加，Cl-濃度逐漸提高，當(dāng)投加量為0.4-0.6mL之間時，Cl-濃度可以控制在350mg/L（如圖3）。
綜上，絮凝劑投加量為0.6mL時，各項(xiàng)指標(biāo)可以達(dá)到要求，此為較佳投加量。
2.7實(shí)驗(yàn)小結(jié)
（1）聚合氯化鐵絮凝劑對二沉出水有較好的處理效果。
（2）當(dāng)投配比為0.12%時，出水效果基本可達(dá)到污水處理要求。
3、現(xiàn)場試驗(yàn)
以燒杯實(shí)驗(yàn)得出的較佳投配比進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，如下：
3.1試驗(yàn)步驟
（1）確定待處理污水量，并根據(jù)較佳投配比計(jì)算需加入的絮凝劑量；
（2）向待處理污水中加人聚合氯化鐵絮凝劑；
（3）檢測經(jīng)處理后的水質(zhì)情況；
（4）得出結(jié)論。
3.2數(shù)據(jù)記錄
污水量：18000m3，聚合氯化鐵加入量：24.7m3，投配比0.12%。絮凝時間：2h。檢測數(shù)據(jù)如下表2：
表2 現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)
| COD（mg/L） | 電導(dǎo)率（us/cm） | Cl-（Mg/L） | 色度 | |
| 原污水 | 244 | 3090 | 212 | 128 |
| 經(jīng)處理后的污水 | 110 | 3530 | 337 | 16 |
3.3試驗(yàn)結(jié)論
按燒杯實(shí)驗(yàn)得出的較佳投配比進(jìn)行污水處理，經(jīng)現(xiàn)場大生產(chǎn)試驗(yàn)，污水處理后的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求。
注：本文所有實(shí)驗(yàn)均以特定污水為例，不代表其他污水也可以用相同藥物投配比進(jìn)行處理。
4、結(jié)語
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，聚合氯化鐵絮凝劑能適用于污水處理，水處理效果好，速度快，能夠替代現(xiàn)有的傳統(tǒng)水處理絮凝工藝。且該絮凝劑利用鋼鐵鹽酸酸洗液進(jìn)行制備，變廢為寶，成本低廉同時減輕環(huán)境污染，值得在各個行業(yè)污水處理中進(jìn)行試驗(yàn)推廣。
