第 2期
曾德芳等. 改性蒙脱石 - 壳聚糖絮凝剂处理造纸废水
酸钠 (分散助剂 )和与蒙脱石固体质量比为 1 200
的氧化镁 (悬浮助剂 ), 然后 以 4 000 r /m in 高速分
散 2 h, 制成实验所需的蒙脱石悬浊液
[ 1 ]
。
将 0. 4 m o l/L 的 氢 氧 化 钠 溶 液 滴 加 至
0. 4 m o l /L的 三氯 化 铝 溶 液 中, 滴 加 速 率 控 制 在
0. 5~ 2. 0 m L /m in, 控制 n ( N aOH ) n ( A lC l
3
) =
2. 4 1
[ 2]
。
所得溶液以 200 r/m in的转速搅拌 3 h,
再陈化 2 d, 制成铝交联改性剂。
在常温常 压、搅拌条 件下, 将上述 铝交联 改性
剂按一定比 例滴加 到蒙脱 石悬 浊液 中, 滴 加完 毕
后, 以 200 r /m in的转速搅拌 2 h, 再静置水解 1 d,
即制得 MM 悬浊液。
1. 4
分析方法
按 GB11914 89#水质化学需氧量 的测定法 ∃
测定废水 COD。
2
结果与讨论
2. 1
m ( MM )
m ( CTS)及 MM - CTS加入量对
COD去除率的影响
在溶液 pH 为 7. 0、搅拌速率为 120 r /m in、沉降
时间为 10 m in 的 条 件下, m ( MM ) m ( CT S ) 及
MM - CT S加入量对 COD 去除率的影响见图 1。
由图 1 可 见, 随 MM - CT S 加 入 量 的 增 加,
COD 去除率先增大后减小
[ 3 ]
, 当 MM - CT S的加入
量为 0. 10 m g /L时, COD 去除率最大。这与 MM -
CT S的絮凝机理密切相关: MM - CT S 首先吸附水
体中颗粒物上的
OH 基团, 随后与溶液中的
OH
相互作用发生水解, 在界面上生成氢氧化铝凝胶沉
淀物, 进一步发挥黏结团聚作用; 当MM - CT S过量
时, 水体经电中和后剩余的
OH 基团较少, 后续的
MM - CT S水解反应受到抑制, 导致 COD 去除率下
降
[ 4]
。随 m (MM ) m ( CT S)增加, COD 去除率逐
渐增加, 当 m (MM ) m ( CT S)为 40 1时, COD 去
除率最高。因此, 本实验最佳的 MM - CT S加入量
为 0. 10 m g /L, m (MM ) m ( CT S)为 40 1。
2. 2
溶液 pH 对 COD 去除率的影响
在 MM - CT S加入量为 0. 10 m g /L、
m ( MM )
m ( CT S)为 40 1、
搅拌速率为 120 r/m in、沉降时间
为 10 m in的条件下, 溶液 pH 对 COD 去除率的影响
见图 2。由图 2可见, 溶液 pH 在 8. 0时, COD 去除
率达最大 值, 絮 凝 效果 为 最 佳状 态。溶 液 pH 为
8. 0时, 高分子链上的阳离子活性基团与废水中带
负电荷的胶体基 团微 粒相互 吸引, 中和 了胶体 微
粒的表面电荷, 同时也压 缩了胶体微粒的双电层,
使胶体脱稳沉淀; 当 pH < 8. 0 时, 悬浮物胶体的表
面电荷电性改变, 絮 凝剂和 胶体之 间排 斥力大 于
吸引力, 使 絮凝 沉降 性 能 大大 降 低; 当 pH > 8. 0
时, 高 分 子 链 中 的
COOH 在 溶 液 中 会 离 解 成
为
COO
, 另一 方面 分子 链 中的
NH
2
质子 化
程度减弱, 因 此减弱 了絮凝 剂与带 负电 荷的胶 体
颗粒之间的电 性中和 作用
[ 5]
, 同 时二者 之间的 电
荷斥力增强, 使得胶体颗粒趋于稳定, 导致 COD 去
除率下降。最终选择本实验的最佳 pH 为 8. 0, 而造
纸废水的 pH 为 7. 9, 因此, 本实验无需对废水进行
pH 调节。
图 2 溶液 pH 对 CO D 去除率 的影响
2. 3
搅拌速率对 COD去除率的影响
在 MM - CT S 加 入 量 为 0. 10 m g /L、
m ( MM ) m ( CT S)为 40 1、溶液 pH 为 8. 0、沉降
时间为 10 m in的条件下, 搅拌速率对 COD 去除率
的影响见图 3。由图 3可 见: 拌速 率为 140 r /m in
时, 处理后 造纸 废水 的 COD 去除率 达到 最佳, 为
66. 35% ; 搅拌速 率再增大 时, CO D 去除率 反而下
降。这主要与复合絮凝剂的絮凝机理有关, 复合絮
凝剂主要通过两种途径发挥絮凝作用: 一是直接与
∀
145
∀