采用絮凝法處理工業廢水因投資小、操作簡單而得到廣泛應用[1-2]。絮凝劑種類、投入量、原水的pH和COD值及原水水質等因素均會影響絮凝法去除COD的效果。在研究中通常采用全面試驗法或正交試驗法建立數學模型,這需要做大量的試驗。在化工等領域研究中已經廣泛采用的均勻設計法,由于只考慮試驗點在試驗范圍內均勻分散而不考慮整齊可比,并保證了試驗均勻分布的特性,可以根據較少試驗數據建立數學模型。采用均勻設計法針對煉廠廢水進行絮凝處理,國內尚未見報道。

　　本試驗采用均勻設計法設計試驗方案,對煉廠廢水進行了絮凝處理研究,建立了相應的數學模型,并對其影響因素進行了考察。

　　試驗及分析方法

　　試驗方法　將500mL廢水置于1000mL燒杯中,加藥后用六聯同步自動升降攪拌機以300r/min快攪拌60s,然后以60r/min慢攪5min,靜置1h后,取上清液,測定COD。

　　分析方法　COD測定采用GB11914-89規定的方法。

　　試驗設計

　　以PAC為絮凝劑,采用均勻設計法對PAC投入量、原水pH以及原水COD濃度進行考察。試驗選用原水pH值(X1);PAC投入量(X2);原水COD濃度(X3)3個因素,采用3因素10水平均勻設計法(U10(100×5))設計試驗,均勻設計系數(D)為0.1878。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

　　絮凝劑投入量超過200～250mg/L時,絮凝效果下降。SONGZ、MariaTomaszewska等在研究絮凝劑投入量對COD去除率的影響時也發現絮凝劑投入量存在最佳值,最佳投入量取決于廢水的類型、絮凝劑的種類、懸浮物濃度、污染物的濃度等因素。JinmingDuan等認為PAC的水解聚合產物是由一些不同聚合度的聚合陽離子組成,具有對水中膠體顆粒污染物進行電性中和脫穩的凝聚作用;對已凝聚的次生粗大顆粒進行吸附架橋的絮凝作用;對除去水中有害離子的吸附和絡合作用。絮凝作用更多地決定于Al(Ⅲ)鹽水解-聚合產物中多聚體的表面結構特征。多聚體表面上極性活性部位與被凝聚的次生粗大顆粒表面上活性部分進行較強烈的相互作用,即只有二者的表面結構相適應,絮凝過程才能自動向體系能量減小的方向進行。在適宜的pH和絮凝劑劑量條件下,PAC水解多聚體及凝聚產生的次生粗大顆粒表面上極性活性部位與正、負離子發生強烈吸引。加入PAC初期使微粒表面電位降低,微粒間表面斥力下降,廢水中微粒開始絮凝,隨著PAC投入量的增加,微粒表面開始電位上升,斥力增加,使絮凝效果變差。說明在廢水處理過程中過多投加PAC不僅降低處理效果,而且增加廢水處理的成本。當原水COD濃度一定時,低濃度PAC投入量的去除效率要高于高濃度PAC投入量的去除效率。當原水COD濃度不同,相同PAC投入量時,COD濃度低的原水去除率要高于COD濃度高的原水。