环保与综合利用

200 年  月  第29卷  第  期

0

pH=8.24）1 000mL，快 速 搅 拌

（

200r·min

-1

）下投加混凝剂

1min

后，慢速搅拌

 （30~50r·min

-1

）反

应

10min，静置 30min，于液面下

5cm 处取样测定剩余浊度。
1.3.2　其他测定

浊度、

色度、

COD 等测定见

参考文献

[13]。

1.4　应用试验

在自制的

Gator 杯中，加入

造纸废水，

快速搅拌（

200r·min

-1

）

下投加混凝剂

1min 后，慢速搅拌

（

30~50r·min

-1

）反应

10min，静置

30min，取样测定相关水质指标。

2　结果与讨论

2.1　聚合氯化铝亚铁的高岭土
混凝性能

以高岭土模拟水样浊度去

除率为指标，

通过正交试验，

考察

系列聚合氯化铝亚铁的最佳工艺

条件。正交试验因素与水平为
n(Al

3+

):n(Fe

2+

)=9:1、7:3、5:5；碱 化

度

B=1.5、2.0、2.5；混凝剂投加量

=2.5×10

-4

mol·L

-1

、

5×10

-4

mol·L

-1

、

7.5×10

-4

mol·L

-1

；

pH 值 =6、

7、

9。试

验结果如表

1 所示。

从 试 验 结 果 来 看，

n(Al

3+

):

n(Fe

2+

)、碱 化 度 极 差 较 大，说

明 这 两 个 因 素 对 高 岭 土 模 拟

水 样 浊 度 的 去 除 率 有 较 大 影

响。 由 浊 度 去 除 率 数 据，结 合

方 差 分 析，可 以 看 出 较 好 的 工

艺 条 件 为

n(Al

3+

)：n(Fe

2+

)=9:1，

碱化度

=2.0，pH=7.0~9，投加量

0.5~0.75mmol·L

-1

。

系 列 高 岭 土 模 拟 水 样 用

盐 酸 和 氢 氧 化 钠 溶 液 调

pH 值

至 定 值，固 定

CPAF(Fe

2+

) 的 投

加 量 为

0.5mmol·L

-1

，试 验 结 果

见 图

1。pH 值 在 6~10 之 间，

CPAF(Fe

2+ 

) 混凝效果很好，浊度

去除率均在

90% 以上，pH=7 时

的浊度去除率最佳为

98.59%，说

明

CPAF(Fe

2+ 

) 比 PAC 的 pH 适

用范围（

6.5~8）更宽。

图

1　pH 对模拟水样浊度                 

去除率的影响

2.2　分析检测

CPAF(Fe

2+ 

) 的理化指标见

表

2。

表2　CPAF(Fe

2+ 

)的理化指标

理化指标

CPAF(Fe

2+ 

)

外观

黄绿的液体

全铁含量

/%

0.54

铝（

Al

2

O

3

）含量

/%

4.6

1%水溶液pH值

4.4

2.3　三种混凝剂在造纸废水
处理中的应用对比

2.3.1　浊度去除的对比实验

3 种混凝剂对造纸废水浊

度去除对比实验结果见图

2。

由 图

2 看 出，3 种 混 凝 剂

的浊度去除率都随投药量的增

加 而 呈 上 升 趋 势，且 浊 度 去 除

效 果 为

CPAF(Fe

2+

)>CPAF(Fe

3+

) 

>PAC。在投药量为 2.0mmol·L

-1

时，三 者 的 浊 度 去 除 率 分 别 为
93.09%，85.21% 和 82.11%。 投
药 量 超 过

2.0mmol·L

-1

时，去 除

率 下 降，表 明 过 量 的 混 凝 剂 投

加，

可能由于过量吸附以及搅拌

使胶体粒子的电性发生了逆转，

产生再稳效应。混凝实践中，

一

般对投加量测试的目的就在于

此，

过量混凝剂的投加不仅造成

水处理费用的增加，

处理效果反

而不好。
2.3.2　COD 去除的对比实验

3 种混凝剂对造纸废水 COD

的去除对比实验结果见图

3。

图

3　CPAF(Fe

2+

)、CPAF(Fe

3+

) 和

PAC 去除 COD 效果比较

由图

3 可见，CPAF(Fe

2+ 

) 的

COD 去除率远高于 CPAF(Fe

3+ 

)

和

PAC，CPAF(Fe

3+ 

) 和 PAC 对

COD 的去除效果相差不大。在
投 药 量 同 样 为

2.0mmol·L

-1

时，

 

CPAF(Fe

2+ 

)，CPAF(Fe

3+ 

) 和 PAC 

的

COD 去除率分别为 51.65%、

41.12% 和 39.86%。

序
号

n(Al

3+

):

n(Fe

2+

)

碱化

度

(B)

投加量

/(mmol·L

-1

) pH

浊度

去除率

/%

1 9

:

1

1.5

0.25

6

92.67

2 9

:

1

2.0

0.50

7

97.60

3 9

:

1

2.5

0.75

9

95.63

4 7

:

3

1.5

0.50

9

89.71

5 7

:

3

2.0

0.75

6

91.69

6 7

:

3

2.5

0.25

7

90.12

7 5

:

5

1.5

0.75

7

74.28

8 5

:

5

2.0

0.25

9

85.62

9 5

:

5

2.5

0.50

6

82.54

1

K

95.300 85.553  89.470 88.967

2

K

90.507 91.637  89.950 87.333

3

K

80.813 89.430  87.200 90.320

R 14.487   6.084   2.750  2.987

主次
顺序

n(Al

3+

)

:

n(Fe

2+

)>碱化度

> pH >投加量

表　CPAF(Fe

2+ 

)混凝除浊正交试验

注　投加量以金属离子的物质的量计。

图

2　CPAF(Fe

2+ 

)、CPAF(Fe

3+ 

) 和 PAC

去除浊度效果比较