_电位作为无机混凝剂水处理性能评价指标的可行性实验研究_刘惠君

收稿日期:2000-10-08基金项目:浙江省环保科技基金资助项目(9718)ζ电位作为无机混凝剂水处理性能评价指标的可行性实验研究刘惠君(浙江大学玉泉校区环境科学研究所,浙江杭州310027)摘要:用混凝剂聚合氯化铝(PAC)和硫酸铝(AS)对模拟废水进行处理,以ζ电位作为指标对混凝剂的水处理性能进行评价。结果表明,废水经混凝剂处理后,絮体ζ电位的大小与PAC的Al2O3含量、盐基度以及AS的Al2O3含量、铁含量和水不溶物含量等理化指标有较密切的关系。ζ电位在一定程度上可反映混凝剂水处理效果的好坏,该值可作为评价无机混凝剂产品水处理性能的一个辅助指标。关键词:聚合氯化铝;硫酸铅;ζ电位中图分类号:TQ314.253文献标识码:A文章编号:1000-3770(2002)02-0078-04本研究采用浙江省若干厂家的PAC和AS产品对模拟废水进行处理,以ζ电位作为指标对产品的水处理性能进行评价,为建立一套评价无机混凝剂应用效果的标准体系提供指导。1实验1.1混凝剂产品的选择收集了浙江省内21个生产厂家的共23个无机混凝剂样品。液体聚合氯化铝样品9个,固体聚合氯化铝样品6个,固体硫酸铝样品8个。1.2仪器DBJ623型电子定时变速搅拌机,宁波4332厂;LXJ-Ⅱ型离心机,上海医用分析仪器厂;WGZ-1型数字浊度仪,上海第三光学仪器厂;HX-Ⅰ型ζ电位测定仪,浙江大学自制设备。1.3产品技术指标检测产品技术指标的检测方法依据中华人民共和国国家标准和化工行业标准所规定的检测方法进行测定。1.4模拟废水的配制蒙脱石选用浙江临安膨润土矿产品,粒径<200目。取适量蒙脱石加去离子水,用玻棒搅匀,用NaOH调节pH值9～10,搅拌2h,转速250r/min。待大颗粒沉降后,取其上层浊水,于离心机以2500r/min的转速离心,弃离心液,离心沉淀物用1mol/LNaCl溶液1L钠化两次,每次搅拌0.5h,离心,弃离心液,第二次钠化后的离心沉淀物用去离子水水洗,每次100mL,以洗去水中的Cl-,弃去第一次水洗离心液,收集第二、三、四次的水洗离心液,合并在一起,加适量去离子水稀释使其浊度在200NTU左右。该模拟废水的ζ电位能较长时间地稳定在(-50±5)mV。1.5絮体ζ电位的测定絮体ζ电位的测定在微电泳仪上进行。取一组模拟水样,置于250mL烧杯中,开动搅拌机使转速均匀,然后加入预先设定的混凝剂量,以150r/min转速快速搅拌1min,立即吸收少量水样至电泳槽中,插入电极对,加上直流交变电压,然后通过带CCD摄像头的显微系统对颗粒在电场中的运动轨迹进行观察,计算颗粒运动的方向与速度,从而得到颗粒的ζ电位。第28卷第2期2002年4月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.28No.2Apr.,2002DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2002.02.0052结果和讨论2.1产品技术指标检测结果2.1.1聚合氯化铝产品技术指标测定根据GB15892-1995规定的水处理剂聚合氯化铝检测方法,对14个聚合氯化铝的主要指标进行了测定,结果列于表1。2.1.2固体硫酸铝产品技术指标测定根据中华人民共和国化工行业标准HG2227-91规定的方法对8个固体硫酸铝产品的质量进行了检验,结果列于表2。表1聚合氯化铝产品技术指标测定结果样品号12345678101112131415Al2O3含量(%)11.612.37.15.85.38.75.43.631.034.527.726.627.632.1盐基度(%)79.783.493.441.070.482.082.725.279.383.091.193.090.578.0水不溶物含量(%)0.040.090.100.190.060.100.080.480.230.240.420.600.541.02pH值4.64.04.94.24.74.84.94.24.54.64.84.74.64.5表2固体硫酸铝产品技术指标测定结果样品号1617181920212223Al2O3含量(%)15.8815.8714.3316.0816.4415.9715.7915.82铁含量(%)0.090.240.350.010.010.090.080.11水不溶物含量(%)0.040.070.210.070.050.060.090.06pH值3.33.62.63.63.43.53.33.22.2无机混凝剂对模拟废水ζ电位影响的研究与评价ζ电位是胶体或悬浮体质稳定性的重要标志。混凝剂投加到水中后,形成许多带正电的铝或铁的水解聚合阳离子,它们通过吸附电中和、压缩双电层等作用,使胶体或悬浮颗粒的ζ电位降低,稳定性被破坏而沉降下来。但如果混凝剂投加量过大,使胶体或悬浮颗粒的ζ电位反号