聚合氯化铝亚铁混凝剂的制备及在造纸废水中的应用

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1、环保与综合利用聚合氯化铝亚铁混凝剂的制备及在造纸废水中的应用●苏朋娟，孙根行(陕西科技大学废水资源化研究所，陕西西安710021)2+摘要：以钢铁盐酸酸洗废液和氯化铝为原料，首次制备了系列聚合氯化铝亚铁混凝剂——CPAF(Fe)。高岭土模拟3+2+2+水样混凝试验结果表明：n(Al)：n(Fe)=9：1，碱化度=2.0的CPAF(Fe)性能最佳。应用于造纸废水的最佳投加量-1为2.0mmol·L，浊度、色度、COD最佳去除率分别为93.09%，78.57%和51.65%。关键词：聚合氯化铝亚铁；混凝剂；造纸废水中图分类号：X793文献标识码：A文章编号

2、：1001-6309(2010)11-0059-03目前，造纸行业是世界六大本研究根据金属离子水解产土，工业品；氯化铝、无水碳酸钠、工业污染源之一，在中国造纸工生的金属配离子单体的配位聚合乙二胺四乙酸二钠等，化学纯；[11]业产生的废水量约占国内工业总能力，取决于离子势假说，其PAC［w(Al2O3)=26.5%]，工业品。[1]3+2+废水量的10％。造纸废水主要中，Fe的离子势为58.3，Fe造纸废水（CODCr=331.843+-1处理方法有物理法、混凝沉淀法、的离子势为41.9，Al的离子势mg·L，色度=280，浊度=110.12[2][12

3、]-1生化法、化学处理法等。采用混为31，首次采用离子势相近mg·L，pH=7.53），西安某造纸厂3+2+凝法处理造纸废水具有占地少、的Al、Fe进行聚合，以高品污水处理厂二沉池出水。2+设备简单、运行管理方便等特点，质（不含其他重金属）的钢铁盐1.2　CPAF(Fe)的制备是造纸废水处理行之有效的方法酸酸洗废液和氯化铝为原料，制酸洗废液中加入足量钢屑[3~5]。备了一系列的聚合氯化铝亚铁和适量碳粉，充分反应后过滤，3+传统铝系混凝剂的絮体沉混凝剂，以期获得混凝性能更好w(Fe)=12.5%，分别按照n(Al):2+降慢，对低温、低浊水处理效果的无机

4、高分子混凝剂。应用试n(Fe)=9:1、7:3、5:5，取定量预处2+不佳，往往要通过改性来提高其验一方面考察CPAF(Fe)处理理后的酸洗废液和AlCl3·6H2O[6,7]混凝性能。在我国，铝铁复合高岭土模拟水样的最佳工艺条溶液，充分反应后，取样进行水解2+（或共聚）作为铝基混凝剂改性件，研究了CPAF(Fe)的pH适碱化度测定。同时定量Na2CO3-1研究已有10多年时间，研究多用范围；另一方面分别用CPAF溶液(2mmol·L)至表观碱化度3+[8~10]2+3+集中在使用Fe进行改性，(Fe)、CPAF(Fe)和传统混凝（B）分别为1.5、2

5、.0、2.5，补水其中报道最多的是聚合氯化铝剂PAC对造纸废水进行处理，到一定体积，陈化24h，取样，通3+3+铁——CPAF（Fe）。由于Fe比较3种混凝剂的处理效果，评过高岭土模拟水样混凝试验确3+2+和Al在水解速率和结构上的价CPAF(Fe)作为造纸废水混定最佳工艺条件，所得产品进3+3+差异（Fe和Al的离子势相差凝处理药剂的可行性。行其他理化指标检测。3+比较大），导致CPAF（Fe）的1.3分析检测3+试验共聚性能不是太好，且因Fe的1.3.1混凝性能试验3+残余色度很大，使得CPAF（Fe）1.1主要试剂在自制的Gator杯（10cm

6、×不能被广泛应用于造纸废水。这钢铁盐酸酸洗废液［w(Fe)=10cm×20cm）中，加入高岭土就促使了新型混凝剂的快速发展。12.5%，w(HCl)=3%~5%］；高岭模拟水样（浊度为126.79NTU，基金项目：温州市科技计划项目(H200800200)；陕西省社会与发展攻关项目(2009K11-02)；咸阳市科技推广与示范项目(xk0815-2)。作者简介：苏朋娟女士(1985-)，在读研究生；联系电话：13772192698，E-mail:supengjuan851107@163.com。PaperandPaperMakingVol.29No.1

7、1Nov.20109环保与综合利用pH=8.24）1000mL，快速搅拌明这两个因素对高岭土模拟-1（200r·min）下投加混凝剂1min水样浊度的去除率有较大影-1后，慢速搅拌（30~50r·min）反响。由浊度去除率数据，结合应10min，静置30min，于液面下方差分析，可以看出较好的工3+2+5cm处取样测定剩余浊度。艺条件为n(Al)：n(Fe)=9:1，1.3.2其他测定碱化度=2.0，pH=7.0~9，投加量-1浊度、色度、COD等测定见0.5~0.75mmol·L。系列高岭土模拟水样用2+3+参考文献[13]。图2CPAF(Fe)、

8、CPAF(Fe)和PAC1.4　应用试验盐酸和氢氧化钠溶液调pH值去除浊度效果比较-1在自制的