混凝法是廢水處理中應(yīng)用最多的方法。影響其處理效果的主要因素是藥劑的選用和使用方法。篩選合適的有機(jī)高分子絮凝劑與無(wú)機(jī)混凝劑復(fù)合使用，是提高處理效果的有效途徑。筆者用FeC13與PAM及其改性產(chǎn)品復(fù)合使用處理鉆井廢水，研究影響處理效果的主要因素。以下報(bào)導(dǎo)的是我們的實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果。

1實(shí)驗(yàn)方法

1．1燒杯攪拌實(shí)驗(yàn)

采用燒杯攪拌實(shí)驗(yàn)方法評(píng)價(jià)混凝效果：將100mL鉆井廢水(采自JIl中礦區(qū)王家1井)置于150mL的燒杯中，分別加入FeC13(10%)和PAM(1%)等高分子絮凝劑，一種試劑加入后，攪拌3min，再加入另一種，攪拌5rain(100r/rain)，然后靜置30min，觀察絮體形態(tài)和沉降后的體積，并取上層清液測(cè)其透光率。

1．2透光率的測(cè)定

用721A型分光光度計(jì)(重慶川儀九廠)，取波長(zhǎng)為550nm，測(cè)混凝沉降后上層清液的透光率，并以此做為評(píng)價(jià)混凝處理效果的依據(jù)。

2 結(jié)果與討論

2．1PAM與FeCI3的協(xié)同作用

首先，單獨(dú)使用FeC13處理水樣，確定加量與透光率的關(guān)系，然后，在不同F(xiàn)eCI3用量(單位皆為mg/L)的條件下，皆加入5mg/L的PAM，觀察協(xié)同作用的效果，其結(jié)果如圖l所示。

圖1中系列1為只加~eCl3的處理效果，系列2為FeCl3與PAM協(xié)同作用的效果，可見FeCl3與PAM協(xié)同作用的處理效果要比單獨(dú)使用FeCl3的處理效果好(出水透光率普遍提高)，且可觀察到絮體顆粒大，沉降速度快，沉降后污泥體積小。

FeCl3與PAM協(xié)同作用的機(jī)理可分析如下：廢水中顆粒帶有負(fù)電荷，首先加入的FeCl3中的3價(jià)鐵離子起到電性中和、壓縮雙電層的作用，使顆粒的Zeta電位下降，斥力減少，近而結(jié)合成小的絮體；此時(shí)加入PAM，其高分子長(zhǎng)鏈將與小的絮體顆粒發(fā)生吸附，使小絮體通過高分子長(zhǎng)鏈連接成大絮體，此即高分子絮凝劑的“吸附架橋”作用，其作用的結(jié)果不僅使絮體顆粒變大，而且通過大絮體沉降過程中的“卷掃”作用，攜帶出更多的污染物，從而提高了處理效果。

2．2加藥順序?qū)πЧ挠绊?/p>

FeCl3用量為6OOmg/L，PAM用量為5mg/L，改變加藥順序，進(jìn)行混凝試驗(yàn)，考察加藥順序?qū)μ幚硇У挠绊懀浣Y(jié)果如表1所示。

由表1可見，為了取得好的混凝效果，應(yīng)當(dāng)先加入無(wú)機(jī)混凝劑，攪拌數(shù)min后，再加入有機(jī)高分子絮凝劑。這與前面分析的兩者協(xié)同作用的機(jī)理是相符合的。另外，若同時(shí)加入FeCl3和PAM，則FeCl3的一些水解中間形態(tài)可能與PAM發(fā)生絮凝作用，會(huì)顯著降低處理效果[1]。

2．3有機(jī)絮凝劑相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)效果的影響

配制不同相對(duì)分子質(zhì)量的PAM(1%)水溶液。FeCI3用量固定為600mg/L，PAM用量固定為10rag/L，改變PAM的相對(duì)分子質(zhì)量，進(jìn)行混凝試驗(yàn)，考察有機(jī)高分子絮凝劑相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)效果的影響，其結(jié)果如圖2所示。

從圖2中可得出如下結(jié)論：FeCI3與PAM協(xié)同作用，當(dāng)PAM的相對(duì)分子質(zhì)量小于100萬(wàn)時(shí)，加入PAM對(duì)出水效果幾乎沒有影響；當(dāng)PAM相對(duì)分子質(zhì)量超過100萬(wàn)以后，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，出水透光率提高；當(dāng)PAM相對(duì)分子質(zhì)量超過500萬(wàn)以后，出水透光率繼續(xù)提高，但變化不大。因此，在應(yīng)用上可選取相對(duì)分子質(zhì)量為500萬(wàn)的PAM，相對(duì)分子質(zhì)量過大，溶解困難[2]。

2．4有機(jī)絮凝劑電荷的影響

2．4．1藥品的配制

PAM：相對(duì)分子質(zhì)量500萬(wàn)，張家港市金鑫樹脂廠：陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺(CPAM)：PAM通過Marmich反應(yīng)合成?3.PAM在堿性條件下與甲醛生成羥甲基衍生物，再與二甲胺一起加熱，生成叔胺，后者與硫酸二甲酯反應(yīng)，即得CPAM，調(diào)整加藥量，使陽(yáng)離子度為25%：陰離子型聚丙烯酰胺(PHP)：PAM在堿性條件下加熱，使酰胺水解成羧酸鹽，即得PHP，調(diào)整溫度、反應(yīng)時(shí)間和堿用量，使其水解度為25%；兩性離子聚丙烯酰胺(APAM)：將PHP(水解度為25%)進(jìn)行Mannich反應(yīng)，制得APAM(水解度為25%，陽(yáng)離子度亦為25%)[3]。將PAM、CPAM、PHP和APAM皆配制成1%的水溶液(由于后三者都是PAM改性制備，其相對(duì)分子質(zhì)量皆約為500萬(wàn))。

2．4．2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

FeCI3用量固定為600mg/L，分別與不同用量的PAM、CPAM、PHP和APAM復(fù)合使用，混凝處理鉆井廢水，考察電荷對(duì)效果的影響，結(jié)果)如圖3所示[4].

從圖3可見，當(dāng)與無(wú)機(jī)混凝劑配合使用時(shí)，在相對(duì)分子質(zhì)量相同的情況下，(本實(shí)驗(yàn)相對(duì)分子質(zhì)量皆約為500萬(wàn))，PAM、CPAM、PHP和APAM的最佳用量在5-10mg/L之間。在最佳用量的條件下，其絮凝效果是：PHP>APAM>CPAM>PAM。在無(wú)機(jī)混凝劑最佳用量的條件下，體系顆粒物已與無(wú)機(jī)陽(yáng)離子作用而帶有正電荷，因此，帶有負(fù)電荷的PHP和APAM表現(xiàn)了較好的絮凝效果，而PHP優(yōu)于APAM及CPAM優(yōu)于PAM，這是因?yàn)榍罢叻肿渔溤谄潆姾勺饔孟赂由煺筟5]。

3結(jié)論

(1)用混凝法處理廢水時(shí)，無(wú)機(jī)混凝劑與有機(jī)高分子絮凝劑復(fù)合使用處理效果優(yōu)于單純的無(wú)機(jī)混凝劑的處理效果，處理后水樣透光率高，絮體沉降快、緊密、污泥體積小；(2)有機(jī)高分子絮凝劑相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到500萬(wàn)時(shí)，吸附架橋作用強(qiáng)，處理效果好；(3)最好的加藥方式是：先加無(wú)機(jī)混凝劑再加有機(jī)高分子絮凝劑；(4)對(duì)于鉆井廢水，用相同相對(duì)分子質(zhì)量的PAM，CPAM，PHP，APAM與FeC1復(fù)合使用，在其最佳投量時(shí)，處理效果順序?yàn)椋篜HP>APAM>CPAM>PAM．

參考文獻(xiàn)
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[5]舒型武等．現(xiàn)代化工，2001，21(10)：13～16

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