环保与综合利用
Paper and Paper Making Vol.29 No.11 Nov. 2010
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目前，
造纸行业是世界六大
工业污染源之一，
在中国造纸工
业产生的废水量约占国内工业总
废水量的
10％
[1]
。造纸废水主要
处理方法有物理法、
混凝沉淀法、
生化法、
化学处理法等
[2]
。采用混
凝法处理造纸废水具有占地少、
设备简单、
运行管理方便等特点，
是造纸废水处理行之有效的方法
[3~5]
。
传统铝系混凝剂的絮体沉
降慢，对低温、低浊水处理效果
不佳，
往往要通过改性来提高其
混凝性能
[6,7]
。在我国，
铝铁复合
（或共聚）作为铝基混凝剂改性
研究已有
10 多年时间，研究多
集中在使用
Fe
3+
进行改性
[8~10]
，
其中报道最多的是聚合氯化铝
铁——
CPAF（Fe
3+
）
。由于
Fe
3+
和
Al
3+
在水解速率和结构上的
差异（
Fe
3+
和
Al
3+
的离子势相差
比 较 大）
，导 致
CPAF（Fe
3+
）的
共聚性能不是太好，
且因
Fe
3+
的
残余色度很大，
使得
CPAF（Fe
3+
）
不能被广泛应用于造纸废水。这
就促使了新型混凝剂的快速发展。
本研究根据金属离子水解产
生的金属配离子单体的配位聚合
能力，取决于离子势假说
[11]
，其
中，
Fe
3+
的 离 子 势 为
58.3，Fe
2+
的离子势为
41.9，Al
3+
的离子势
为
31
[12]
，首 次 采 用 离 子 势 相 近
的
Al
3+
、
Fe
2+
进 行 聚 合，以 高 品
质（不含其他重金属）的钢铁盐
酸酸洗废液和氯化铝为原料，
制
备了一系列的聚合氯化铝亚铁
混凝剂，
以期获得混凝性能更好
的无机高分子混凝剂。应用试
验一方面考察
CPAF (Fe
2+
) 处理
高岭土模拟水样的最佳工艺条
件，
研究了
CPAF (Fe
2+
) 的 pH 适
用范围；另一方面分别用
CPAF
(Fe
2+
)、CPAF (Fe
3+
) 和传统混凝
剂
PAC 对造纸废水进行处理，
比较
3 种混凝剂的处理效果，评
价
CPAF (Fe
2+
) 作为造纸废水混
凝处理药剂的可行性。
试验
1.1 主要试剂
钢铁盐酸酸洗废液［
w(Fe)=
12.5%，w(HCl)=3%~5%］；高 岭
土，
工业品；氯化铝、
无水碳酸钠、
乙二胺四乙酸二钠等，化学纯；
PAC［w(Al
2
O
3
)=26.5%]，工业品。
造纸废水（
COD
Cr
=331.84
mg·L
-1
，色度
=280，浊度 =110.12
mg·L
-1
，
pH=7.53），西安某造纸厂
污水处理厂二沉池出水。
1.2 CPAF (Fe
2+
) 的制备
酸洗废液中加入足量钢屑
和适量碳粉，充分反应后过滤，
w(Fe)=12.5%，分 别 按 照 n(Al
3+
):
n(Fe
2+
)=9:1、7:3、5:5，取定量预处
理 后 的 酸 洗 废 液 和
AlCl
3
·6H
2
O
溶液，
充分反应后，
取样进行水解
碱化度测定。同时定量
Na
2
CO
3
溶液
(2mmol·L
-1
) 至表观碱化度
（
B）分 别 为 1.5、2.0、2.5，补 水
到一定体积，
陈化
24h，取样，通
过高岭土模拟水样混凝试验确
定 最 佳 工 艺 条 件，所 得 产 品 进
行其他理化指标检测。
1.3 分析检测
1.3.1 混凝性能试验
在自制的
Gator 杯 （10cm×
10cm×20cm）中，加 入 高 岭 土
模拟水样
（浊度为 126.79NTU，
基金项目：温州市科技计划项目(H200800200)；陕西省社会与发展攻关项目(2009K11-02)；咸阳市科技推广与示范项目(xk0815-2)。
作者简介：苏朋娟女士(1985-)，在读研究生；联系电话：13772192698，E-mail: supengjuan851107@163.com。
聚合氯化铝亚铁混凝剂的制备及
在造纸废水中的应用
●
苏朋娟 ，孙根行
( 陕西科技大学废水资源化研究所，陕西西安 710021)
摘要：以钢铁盐酸酸洗废液和氯化铝为原料，首次制备了系列聚合氯化铝亚铁混凝剂——
CPAF(Fe
2+
) 。高岭土模拟
水样混凝试验结果表明：
n(Al
3+
)：n(Fe
2+
)=9：1，碱化度=2.0 的 CPAF(Fe
2+
) 性能最佳。应用于造纸废水的最佳投加量
为
2.0mmol·L
-1
，浊度、色度、
COD 最佳去除率分别为 93.09%，78.57% 和 51.65%。
关键词：聚合氯化铝亚铁；混凝剂；造纸废水
中图分类号：X793 文献标识码：A 文章编号：1001-6309(2010)11-0059-03