采用絮凝法處理工業(yè)廢水因投資小、操作簡(jiǎn)單而得到廣泛應(yīng)用[1-2]。絮凝劑種類、投入量、原水的pH和COD值及原水水質(zhì)等因素均會(huì)影響絮凝法去除COD的效果。在研究中通常采用全面試驗(yàn)法或正交試驗(yàn)法建立數(shù)學(xué)模型,這需要做大量的試驗(yàn)。在化工等領(lǐng)域研究中已經(jīng)廣泛采用的均勻設(shè)計(jì)法,由于只考慮試驗(yàn)點(diǎn)在試驗(yàn)范圍內(nèi)均勻分散而不考慮整齊可比,并保證了試驗(yàn)均勻分布的特性,可以根據(jù)較少試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型。采用均勻設(shè)計(jì)法針對(duì)煉廠廢水進(jìn)行絮凝處理,國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)報(bào)道。

　　本試驗(yàn)采用均勻設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,對(duì)煉廠廢水進(jìn)行了絮凝處理研究,建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其影響因素進(jìn)行了考察。

　　試驗(yàn)及分析方法

　　試驗(yàn)方法　將500mL廢水置于1000mL燒杯中,加藥后用六聯(lián)同步自動(dòng)升降攪拌機(jī)以300r/min快攪拌60s,然后以60r/min慢攪5min,靜置1h后,取上清液,測(cè)定COD。

　　分析方法　COD測(cè)定采用GB11914-89規(guī)定的方法。

　　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　以PAC為絮凝劑,采用均勻設(shè)計(jì)法對(duì)PAC投入量、原水pH以及原水COD濃度進(jìn)行考察。試驗(yàn)選用原水pH值(X1);PAC投入量(X2);原水COD濃度(X3)3個(gè)因素,采用3因素10水平均勻設(shè)計(jì)法(U10(100×5))設(shè)計(jì)試驗(yàn),均勻設(shè)計(jì)系數(shù)(D)為0.1878。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　絮凝劑投入量超過(guò)200～250mg/L時(shí),絮凝效果下降。SONGZ、MariaTomaszewska等在研究絮凝劑投入量對(duì)COD去除率的影響時(shí)也發(fā)現(xiàn)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(rèn)為PAC的水解聚合產(chǎn)物是由一些不同聚合度的聚合陽(yáng)離子組成,具有對(duì)水中膠體顆粒污染物進(jìn)行電性中和脫穩(wěn)的凝聚作用;對(duì)已凝聚的次生粗大顆粒進(jìn)行吸附架橋的絮凝作用;對(duì)除去水中有害離子的吸附和絡(luò)合作用。絮凝作用更多地決定于Al(Ⅲ)鹽水解-聚合產(chǎn)物中多聚體的表面結(jié)構(gòu)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(jìn)行較強(qiáng)烈的相互作用,即只有二者的表面結(jié)構(gòu)相適應(yīng),絮凝過(guò)程才能自動(dòng)向體系能量減小的方向進(jìn)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(chǎn)生的次生粗大顆粒表面上極性活性部位與正、負(fù)離子發(fā)生強(qiáng)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(shuō)明在廢水處理過(guò)程中過(guò)多投加PAC不僅降低處理效果,而且增加廢水處理的成本。當(dāng)原水COD濃度一定時(shí),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(dāng)原水COD濃度不同,相同PAC投入量時(shí),COD濃度低的原水去除率要高于COD濃度高的原水。