聚丙烯酰胺（PAM )作為一類重要的絮凝劑廣 泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。PAM具有良好的水溶性[1 ]。 工業(yè)生產(chǎn)PAM排放的廢水中含有大量的丙烯腈、 PAM、丙烯酰胺（AM)阻聚劑等，COD較高，不易 生化處理。研究表明，PAM抗生物降解的能力很 強(qiáng)，PAM分子只能在外酰胺酶的催化作用下作為氮 源被微生物利用[2]。目前，處理低濃度PAM生產(chǎn) 廢水的研究較多，主要包括生物接觸氧化法[3]、復(fù) 合高級(jí)氧化法[4]、粉末活性炭活性污泥工藝（PACT 工藝）等[5]。但對(duì)于處理高濃度PAM生產(chǎn)廢水的 研究較少。

　　

　　本工作采用活性炭吸附和聚合氯化鋁（PAC ) 絮凝的復(fù)合混凝法處理高濃度PAM生產(chǎn)廢水（以 下簡(jiǎn)稱廢水），廢水的COD去除效果較好。

　　

　　1實(shí)驗(yàn)部分1.1原料、試劑和儀器實(shí)驗(yàn)用廢水取自安徽某化工廠，COD約 11 000 mg/L; PAC: w( A12O3 ) >28. 0C，鹽基度70% ~75%，用去離子水配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的 PAC溶液；活性炭：經(jīng)萬能粉碎機(jī)粉碎，粒徑為0.05 ~0. 15 mm，灰分5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同），水分 2%，碘值850 mg/g;NaOH溶液和H"SO*溶液采用 去離子水配制，濃度均為0.1 mol/L。

　　

　　AL204型電子天平：梅特勒-托利多儀器（上 海）有限公司；MY3000 - 6型智能型混凝試驗(yàn)攪拌 儀：潛江梅宇儀器有限公司;XJ -1型COD消解儀： 廣東省環(huán)境保護(hù)儀器設(shè)備廠;PHS -3C型精密pH 計(jì)：上海雷磁儀器廠;722型可見分光光度計(jì)：上海 精密科學(xué)儀器有限公司；HHS -11 -1型恒溫水浴 鍋：南京庚辰科學(xué)儀器有限公司。

　　

　　1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1廢水pH和溫度的確定在燒杯中加人200 mL廢水，分別滴加NaOH 溶液或H2SO*溶液調(diào)節(jié)廢水pH，將不同pH的廢水 靜置2 h，分別測(cè)定廢水COD，以確定適宜的廢 水 pH。

　　

　　在適宜的廢水pH條件下，將廢水調(diào)節(jié)至不同 溫度，靜置2 h，測(cè)定廢水COD，以確定適宜的廢水 溫度。

　　

　　1.2.2PAC加人量的確定在200 mL廢水中分別加人一定量不同質(zhì)量濃度 的PAC溶液，以200 r/min的轉(zhuǎn)速快速攪拌5 min，靜 置2 h，測(cè)定廢水COD，確定最佳PAC加人量。 1.2.3活性炭加人量的確定準(zhǔn)確稱取一定量的活性炭加人200 mL廢水 中，以200 r/min的轉(zhuǎn)速快速攪拌5 min，以75 r/min 的轉(zhuǎn)速慢速攪拌10 min，靜置2 h，測(cè)定廢水COD， 確定最佳活性炭加人量。

　　

　　1.2.4活性炭與PAC的復(fù)合混凝在200 mL廢水中加人1.2.2節(jié)確定的最佳加 人量的活性炭和一定量的PAC溶液，測(cè)定廢水 COD，通過改變活性炭與PAC的加人順序，研究其 對(duì)復(fù)合混凝效果的影響。

　　

　　1.3分析方法采用快速消解法測(cè)定廢水COD[6];采用pH計(jì) 測(cè)定廢水pH;采用分光光度法測(cè)定廢水中 的p( NH% -N)[7]。

　　

　　2結(jié)果與討論2.1廢水pH和廢水溫度的確定廢水pH對(duì)COD去除率的影響見圖1。由圖1 可見，廢7萬pH數(shù)為5.0 '7.0時(shí)，廢水COD去除率較 高，故以下混凝實(shí)驗(yàn)將廢水pH調(diào)節(jié)到6. 5條件下 進(jìn)行。

　　

　　廢水溫度對(duì)COD去除率的影響見圖2。由圖2 可見，隨廢水溫度升高，廢水COD去除率提高。考 慮到實(shí)際廢水不會(huì)達(dá)到很高的溫度，本實(shí)驗(yàn)采用溫 度為30 B的廢水進(jìn)行條件實(shí)驗(yàn)。

　　

　　2.2活性炭加入量對(duì)廢水COD去除率的影響在廢水pH為6. 5、廢水溫度為30 B的條件下， 活性炭加人量對(duì)廢水COD去除率的影響見圖3。

　　

　　由圖3可見，活性炭加人量為150 '200 mg/L 時(shí)，COD去除率最高，為36.5%。

　　

　　2.3PAC加入量對(duì)廢水COD去除率的影響在廢水pH為6. 5、廢水溫度為30 $的條件下， PAC加人量對(duì)廢水COD去除率的影響見圖4。由 圖4可見，PAC加人量為500 mg/L時(shí)，廢水COD 去除率最高，為43. 2%。當(dāng)PAC加人量過小時(shí)，不 易使膠體顆粒脫穩(wěn)，形成的絮凝體小不易沉降；而 PAC加人量過大時(shí)，溶液中帶電粒子濃度增大，由 于帶有相同電性，使得粒子之間相互排斥，難以沉 降，重新回到穩(wěn)定狀態(tài)[8]。

　　

　　4412.4活性炭和PAC的復(fù)合混凝效果在廢水pH為6. 5、廢水溫度為30 $、活性炭加 人量為200 mg/L的條件下，PAC加人量和PAC與 活性炭加人順序?qū)OD去除率的影響見圖5。由 圖5可見，PAC加人量為250 mg/L時(shí)，COD去除 率最高。由圖5還可見：先加人PAC再加人活性炭 的加料順序具有最優(yōu)的COD去除效果；同時(shí)加人 PAC和活性炭的效果次之；先加人活性炭再加人 PAC的效果最次。

　　

　　PAC具有較好的混凝效果，加人PAC與大分 子PAM G方數(shù)性吸引，形成較大的結(jié)構(gòu)，通過沉淀 物網(wǎng)捕形成易于沉淀的絮凝物；再加人活性炭時(shí)， 溶液中大分子的PAM已經(jīng)得到部分去除，剩余的 小分子單體AM具有較大的比表面積，相當(dāng)于增大 了與活性炭的吸附結(jié)合點(diǎn)位，更易于被活性炭吸 附，故COD去除效果較好。因此本實(shí)驗(yàn)選擇先加 人PAC再加人活性炭的加料順序。

　　

　　2.5復(fù)合混凝體系廢水pH和廢水溫度的確定 復(fù)合混凝體系中，廢水pH和廢水溫度對(duì)COD 去除率的影響分別見圖6和圖7。由圖6可見，廢 水pH為6.5時(shí)，COD去除率最高。因?yàn)镻ACK) 成元素A1是一種兩性金屬，在過酸或過堿的條件下 都可能使PAC失去絮凝活性，因此本實(shí)驗(yàn)復(fù)合混凝 體系處理廢水的最佳pH為6. 5。

　　

　　由圖7可見，在廢水溫度為35 $時(shí)，復(fù)合混凝 體系的COD去除率最高，達(dá)52. 0% -與圖2相比， 加人PAC后在35 ~50 $范圍內(nèi)，COD去除率隨廢 水溫度升高而下降。這是因?yàn)椋阂环矫孑^高溫度時(shí) PAC會(huì)失去絮凝活性;另一方面溫度升高使得分子 能量增大，體系內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)劇烈，電性吸引力和吸 附力難以束縛分子使之維持在平衡狀態(tài)[9-10 ]。

　　

　　2.6復(fù)合混凝體系的NH3 -N去除效果在廢水pH為6. 5、廢水溫度為35 $、先加人加 人量為250 mg/L的PAC、再加人加人量為200 mg/L 的活性碳的條件下，復(fù)合混凝體系的NH% -N去除 效果見圖8-由圖8可見，復(fù)合混凝體系對(duì)NH% - N 幾乎沒有去除效果，說明該復(fù)合混凝體系不能用于 NH% -N的去除。

　　

　　300 圖8復(fù)合混凝體系的NH%-N去除效果3結(jié)論a)采用PAC混凝和活性炭吸附的復(fù)合混凝法 處理高濃度PAM生產(chǎn)廢水，最佳處理?xiàng)l件為：廢水 pH 6.5，廢水溫度35 9，先加人PAC混凝后再加人 活性炭，PAC加人量250 mg/L，活性炭加人量 200 mg/L。在此最佳條件下，廢水COD去除率達(dá) 52.0:。

　　

　　b )該復(fù)合混凝體系對(duì)NH% - N幾乎沒有去除 效果，故該復(fù)合混凝體系不能用于廢水中NH% - N 的去除。

　　

　　?信息與動(dòng)5%電場(chǎng)促進(jìn)廢水處理廠產(chǎn)能及消減操作費(fèi)用Chemical Engineering，2010,117( 10 ): 16 2010年9月在德國(guó)舉行的IFAT Entsorga交易 會(huì)上，SSd - Chemie AG公司介紹了一項(xiàng)非化學(xué)工藝，可將廢水處理及沼氣生產(chǎn)廠的能源產(chǎn)量提高 %0：，而且大大降低了廢水處理廠的處理費(fèi)用。該電 分解工藝是將廢水處理廠的剩余污泥置于一個(gè)強(qiáng)電 場(chǎng)中，將微生物胞外的聚合物及細(xì)胞壁、細(xì)胞膜破壞， 使生物質(zhì)污泥穩(wěn)定。這樣做的結(jié)果是大大提高了隨 后在消化池進(jìn)行的將污泥中的生物能量轉(zhuǎn)化為甲烷 氣體的生化過程的效率。產(chǎn)生的能量隨后用于廢水 處理系統(tǒng)的操作運(yùn)行。由于僅僅需要使用電場(chǎng)（而不 需要電流），因此污泥分解所需要的能量可忽略不計(jì)。

　　

　　該技術(shù)由UAS Messtechnik GmbH公司和德國(guó) Deggendorf應(yīng)用科學(xué)大學(xué)共同開發(fā)。首個(gè)實(shí)施項(xiàng)目 于2009年在德國(guó)Bruckmiihl廢水處理廠建成。在 運(yùn)行的前6個(gè)月中，生產(chǎn)的甲烷增加了大約20：， 同時(shí)，處理廢水用的絮凝劑的加人量和需要處理的 污泥量均下降了 10：，從而也顯著減少了運(yùn)行和處 理費(fèi)用。由于運(yùn)行費(fèi)用的減少，該項(xiàng)電分解工藝的 投資費(fèi)用可在大約2年內(nèi)自行收回。