聚合硫酸鐵對冶煉廠初期雨水處理效果的研究

冶煉廠初期雨水中含有較低濃度的鉛、鋅、鎘等重金屬離子，為實現(xiàn)雨水循環(huán)利用，需添加混凝劑去除雨水中的污染物?；炷齽┓N類繁多，應根據(jù)進水水質(zhì)、水處理工藝條件和處理后水質(zhì)目標選用合適的混凝藥劑，混凝劑的選擇一般遵循以下原則:

(1)混凝效果好。依據(jù)雨水水質(zhì)、處理后水質(zhì)要求和特定的處理工藝條件，能獲得預期混凝效果。

(2)無毒害作用。所選用混凝藥劑不得含有對生產(chǎn)有害的成分，不干擾現(xiàn)有正常生產(chǎn)流程。

(3)成本經(jīng)濟。綜合考慮藥劑價格、出水水質(zhì)目標和投加量，盡可能降低生產(chǎn)成本。

(4)生產(chǎn)混凝劑的工藝須環(huán)境友好。應選用無毒無害的生產(chǎn)原料，生產(chǎn)工藝污染物排放量少。對于混凝效果的比較及混凝劑投加量優(yōu)化，進行混凝試驗是較有效的方法之一。

1材料方法與結(jié)果討論

1.1實驗藥劑及原料

(1)實驗藥劑:PAM溶液(0.1%)、NaOH溶液(1mol/L)、稀硫酸、高分子無機混凝劑(聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵，2%)。

(2)處理廢水:模擬初期雨水，配制pH=7.25、Pb=0.3mg/L、Zn=1.0mg/L，Cd=0.08mg/L的廢水樣。

1.2實驗過程

1.2.1多種無機高分子混凝劑篩選實驗

取5個1000mL廢水樣，分別加入聚合氯化鋁溶液1mL、聚合硫酸鋁溶液1mL、聚合硫酸鐵溶液1mL、聚合氯化鋁鐵溶液1mL、不添加無機高分子混凝劑(對照樣)，再分別加入NaOH溶液(終點pH值控制在10)，反應30min。加入PAM溶液，固液分離，取上清液，加稀硫酸反調(diào)pH，進行分析。

由表1可知，中和反應pH值控制在10以下時，加入無機高分子混凝劑，水中重金屬脫除率提高，且加入聚合硫酸鐵的出水樣中鎘的脫除效果比較明顯，因此選擇聚合硫酸鐵進行驗證。

1.2.2聚合硫酸鐵投加量實驗

將3個1000mL廢水樣，調(diào)節(jié)pH為10，分別加入聚合硫酸鐵溶液0.5mL、1mL、1.5mL，絮凝沉淀，取上清液1－1、1－2、1－3，進行分析;將3個1000mL廢水樣，調(diào)節(jié)pH為9.5，分別加入聚合硫酸鐵溶液0.5mL、1mL、1.5mL，絮凝沉淀，取上清液2－1、2－2、2－3，進行分析。

由表2可知，當中和終點在9.7以上時，實驗出水樣重金屬達標;藥劑投加比的增加有利于降低出水COD的含量。綜合考慮，建議藥劑投加比為1∶50000，即每1000m3廢水中投加聚合硫酸亞鐵20kg。

1.2.3PAM對比實驗

利用聚合硫酸鐵在中和終點pH值為10的情況來驗證，單獨使用聚合硫酸鐵以及混合其他混凝劑使用時的效果，對比出水水質(zhì)指標中的鎘和COD。

由表3可知，當中和終點高于10時，單獨使用或混合使用聚合硫酸鐵藥劑出水鎘含量差異小，對COD的去除效果比較明顯。

1.2.4藥劑投加點實驗

將聚合硫酸鐵的投加點由中和反應處改為中和與固液分離完成后，驗證能否在保證出水質(zhì)量的前提下通過投加點的變化來降低液堿的單耗，結(jié)果見表4。由表4可知，出水水質(zhì)達標，通過投加點的改變，可以降低液堿單耗，對COD的去除效果明顯。實驗過程中，固液分離后再投加混凝劑，礬花顆粒小，自然沉降時間延長，在生產(chǎn)實踐中，可考慮利用多介質(zhì)過濾器解決這一問題。

無機高分子混凝劑聚合硫酸鐵在中和終點在9.7～10時出水水質(zhì)達標，有利于廢水處理過程中降低液堿單耗，同時對廢水中COD的去除效果明顯，提升出水穩(wěn)定性。綜合考慮，建議藥劑投加比為1∶50000，即每1000m3廢水中投加聚合硫酸亞鐵20kg。

當絮凝顆粒較小、絮凝效果較差時，可適當加入無機高分子混凝劑，對于采用石灰鐵鹽法處理一般性生產(chǎn)廢水的工藝具有借鑒意義，具體投加量宜根據(jù)現(xiàn)場試驗確定。在生產(chǎn)實踐中，企業(yè)收集的雨水應優(yōu)先源頭分質(zhì)回用，如工藝補水、循環(huán)冷卻水等，對于不能滿足回用水質(zhì)要求的再進行處理后回用，以實現(xiàn)雨水的經(jīng)濟利用。