邢臺市某鋼鐵廠熱軋廢水經稀土磁盤分離處理后，對其中的熱軋污泥進行磁力壓榨時會產生一部分處理難度大、含有高濃度懸浮固體的廢水。為此，本研究以該部分廢水為原水，在混凝沉淀處理工藝的基礎上，通過燒杯試驗篩選出經濟適用的絮凝劑，進而指導實際生產運行，使經絮凝沉淀處理的廢水經過調節池后滿足回用要求。研究取得了滿意的試驗指標，有效降低了生產成本，具有一定的經濟效益和環境效益。
1、試驗材料及儀器
(1)試驗藥品為：10%聚合氯化鋁，3‰聚丙烯酰胺。
(2)廢水水質分析。
該研究處理廢水水樣為熱軋廢水處理過程中產生的濾液池廢水，具有SS高難處理的特點，其具體水質指標見表1。
3)試驗儀器。
濁度儀2100P，哈希DR5000型紫外分光光度計，J6-IA型六聯攪拌器，pH值計。
2、試驗方法
2.1 絮凝試驗方法
取500mL濾液池廢水水樣置于燒杯中，加入一定量絮凝劑，置于六聯攪拌器上，在120r/min轉速條件下攪拌1min;在40r/min轉速條件下，慢速攪拌2min為一個攪拌周期，攪拌完成后靜置30min，取上清液測定SS濃度和濁度。
2.2 絮凝劑投加方案
研究中主要采用的絮凝劑為PAM和PAC，且按投加步驟的不同將絮凝劑投加方案分為4種:
①方案1：加2mLPAC攪拌一個周期后，靜置30min;
②方案2：加2mLPAM攪拌一個周期后，靜置30min;
③方案3：加1mLPAM攪拌一個周期后，再加1mLPAC攪拌一個周期后靜置30min，
④方案4：加1mLPAC攪拌一個周期后，再加1mLPAM攪拌一個周期后靜置30min。
通過對比試驗以確定最佳的投加方案。
3、結果與討論
3.1 絮凝劑投加方案對SS及濁度去除效果的影響
分別取500mL廢水置于燒杯中，按4種方案進行絮凝試驗，比較4種投加方案的SS和濁度的去除效果。絮凝劑投加方案對SS、濁度去除效果的影響見圖1。
由圖1可見，第3種絮凝劑投加方案對SS和濁度的去除效果最佳，而且PAC和PAM的復配使用及不同的投加順序對SS濃度及濁度的影響也比較大;這主要是因為PAC在水中發生水解，生成以Al13即Al13O4(OH)24(H2O)7+12為最佳絮凝形態的多核形態Alb等，通過靜電中和、黏附架橋作用和絮體的網捕作用，使廢水中的SS分離去除;PAM則是通過其具有較高的電荷密度和達到106數量級的高分子鏈，有很強的靜電中和、黏附架橋作用，有利于對懸浮物的吸附與沉降，因此，其對濁度有較高的去除率;PAC在水溶態的單元分子量約為數百到數千，它的分子量和粒度大小及絮凝架橋能力仍比有機絮凝劑差很多，而且PAC和SS絮凝后產生的絮體比較細小，在先投加PAC的情況下，再投加PAM時，PAC和SS形成的絮體會附著在PAM的活性點位上，在一定程度上影響PAM的絮凝效果，所以先投加PAM的情況會優于先投加PAC的情況;由此得出，方案3為絮凝劑的最佳投加方案。
3.2 PAM投加量對SS及濁度去除效果的影響
各取500mL廢水置于5個燒杯中，再分別加入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mLPAM絮凝劑，置于攪拌器上，攪拌處理一個周期后靜置30min，然后對上清液的SS、濁度進行測定，其結果見圖2。
由圖2可見，當PAM的投藥量為1.2mL/L時，絮凝效果最好;隨著投藥量增大(>1.2mL/L)，PAM的絮凝效果不理想，SS和濁度的去除效果反而降低，其原因在于PAM依靠吸附架橋作用形成絮體，但當絮凝劑投加量過大時，PAM分子纏附在SS表面，造成有效吸附能力的活性點位減少，從而影響PAM的吸附架橋作用，進而導致絮凝過程受阻，SS及濁度的去除效果降低;因此，PAM的最佳投加量為1.2mL/L，此時上清液中殘余的SS濃度為27mg/L，殘余的濁度為15.3NTU。
3.3 PAC投加量對SS及濁度去除效果的影響
各取500mL廢水置于5個燒杯中，先各加入0.6mLPAM絮凝劑，置于攪拌器上攪拌一個周期，再分別添加0.4、0.8、1.2、1.6、2.0mLPAC絮凝劑，再攪拌處理一個周期后靜置30min，然后對上清液的SS、濁度進行測定，結果見圖3。
由圖3可見，當PAC的投加量為3.2mL/L時，上清液中殘余的SS濃度及濁度基本趨于平衡，隨著PAC投加量的增加，水質變化不大;而且隨著PAC投加量的增加，處理成本增加，沉降速度變慢，而且容易對環境造成二次污染;因此從實際運行出發，選用3.2mL/L為PAC的最佳投加量。
4、結論
(1)PAC和PAM的復配使用以及不同的投加順序對SS濃度及濁度的影響比較大，其中最佳的投加方案即為先投加PAM攪拌一個周期后再投加PAC。
(2)通過PAM和PAC的最佳投加量確定試驗可知，當先投加1.2mL/LPAM攪拌處理一個周期后，再投加3.2mL/LPAC攪拌一個周期，可以取得對SS及濁度良好的處理效果，此時廢水上清液中的SS含量為15mg/L，濁度為7.56NTU。(來源：邢臺市環境監控中心，河北省環境監測中心)
