镁铁复合絮凝剂在海水淡化前处理中的应用

镁铁复合絮凝剂在海水淡化前处理中的应用□胡海燕汪健美【内容摘要】本文研究了自制MFF(镁铁复合絮凝剂)对海水淡化原料水的预处理效果，并与MgCl2和PFS(聚合硫酸铁)进行了比较。结果表明MMF在一定程度上结合了镁盐和PFS各自的优点，对浊度和COD的去除效果较好，综合性能优于PFS及镁盐。【关键词】絮凝剂;海水淡化;浓海水【基金项目】本文为浙江省科学技术厅项目“利用淡化后浓海水制备镁铁复合絮凝剂的工艺优化”(编号:2010C33055)与浙江海洋学院科技项目“利用碳纳米管淡化海水的工艺方法研究”(编号:21105030609)成果。【作者单位】胡海燕，汪健美;浙江海洋学院海洋科学学院海水是一个含有多种无机物和有机物的复杂而巨大的溶液体系，海水中胶体的絮凝沉降有其特殊规律。如何选择絮凝剂，是降低海水预处理成本的关键。本文以自主研发的系列絮凝剂产品为研究对象，与其他几种常用絮凝剂的絮凝能力进行比较。根据各种絮凝剂对淡化前海水中的悬浮物、颗粒物质的去除能力选择适宜的产品。一、材料与方法将MFF系列产品、MgCl2及PFS分别用于海水淡化前处理过程，根据其对海水中悬浮物质、大分子有机物、盐度以及COD的降低等指标考察絮凝剂的处理能力，并进行比较和分析。具体实验项目:温度、pH、COD、浑浊度、盐度。500mL烧杯中加入400mL原水，根据需要用Ca(OH)2调节海水的pH，置于电动搅拌器上，分别定量投加MFF(镁铁复合絮凝剂)、MgCl2及PFS(聚合硫酸铁)使用液。先在135～150r/min下快速搅拌1min使其充分混合，然后在40～50r/min下慢速搅拌3min，静置沉降10min后分别取上清液测定其浊度、COD等指标。水质测定方法有三种。一是温度:温度计法(GBl3195．1991);二是pH值测定:玻璃电极法(GB6920．1986)，pHS－3C精密pH计;三是COD:标准碱式高锰酸钾法。图1絮凝剂投加量对浊度的影响二、结果与讨论(一)对浑浊度的去除效果。由图1可以看出，对于MFF和PFS，随着投加量的增加，其对海水浊度的去除率先增大后减小。这是由于絮凝剂投加量过少，水中的部分胶体颗粒未受到絮凝药剂的作用，处于悬浮状态，因而其浊度去除效果较差;当絮凝剂投加量过多，则使胶体颗粒带上相反电荷而脱稳，从而使浊度去除率降低。其中MFF投加量为1mg/L时，其对海水浑浊度的去除效果就比较高，已达98．5%，然后随着投加量的增加，去除率缓慢增加，到投加量为3mg/L时去除率约为98．8%，而投加量在3～4mg/L之间去除率没有发生变化，均在98．8%，但继续投加MFF，海水的浑浊度去除率降低。PFS的去除率从投加量为1mg/L时的96%至投加量为3mg/L时的97．3%(最大值)，然后随着投加量的增加去除率缓慢降低。而对于MgCl2，随着投加量的增加，对海水浊度的去除率增大，其中当投加量为1～5mg/L时，增加幅度较大，而从投加量为5mg/L时增加幅度变缓慢，到投加量为6mg/L时可达最大值约96．4%。综上所述并结合图1可知，在MFF、MgCl2和PFS各絮凝剂添加量相同时，对海水的浑浊度去除效果最好的是使用MFF，在MFF广泛的投加量下去除海水浊度均有良好的效果，在98%以上。而比较适宜的投加量情况下，对海水浑浊度的去除效果PFS高于MgCl2。图2絮凝剂投加量对COD去除率的影响·85·(二)对有机物的去除效果。由图2可以看出对于MFF，随着投加量的增加，其对海水中COD的去除率增大，MFF在投加量约为4mg/L时，COD去除率最大，可达47%左右。PFS和MgCl2，随着投加量的增加，COD去除率先大幅度增加，之后略有降低。PFS使用量为6mg/L时，COD去除率最大，约46%，曲线趋向平缓。在Mg2+用量与MFF最佳投加量一致也是4mg/L时时其对COD有较好的去除效果，此时COD去除率可达40．5%，继续增加用量其COD去除率略有降低。综上所述并综合图2可知，在MFF、MgCl2和PFS各絮凝剂添加量相同时，对于海水COD的去除效果最好的是使用MFF，并且PFS效果高于MgCl2。图3絮凝剂投加量对盐度的去除率表1MFF对海水预处理情况pH浊度COD盐度NTUmg·L－1g·L－1处理前7．815．66．0833．1处理后8．00．22．831．4去除率%—98．753．95．1(三)对盐度的去除。由图3可知，对于MFF、MgCl2和PFS，随着投加量的增加，其对海水的盐度的去除率均先增大后减小，并且三者最佳的投加量都是4mg/L，海水中分别投加4mg/LMgCl2、MFF和PFS后，盐度去除率分别约为5．6%，5．3%和5．05%。整体观察图3可知，在絮凝剂添加量(1．5mg/L～6mg/L)相同的情况下，对海水的去