﹕以聚合氯化鋁(PAC)和聚環氧氯丙烷胺(EPI-DMA)為原料，制備出PAC-EPI-DMA复合絮凝劑，利用電子透射電鏡(TEM)研究了EPI-DMA和PAC-EPI-DMA在水中的聚集形態，并對PAC、EPI-DMA和PAC-EPI-DMA在處理模擬染料廢水和實際印染廢水時的絮凝性能進行了對比實驗。實驗結果表明﹕PAC-EPI-DMA較EPI-DMA在水溶液中的結构形貌有較大差异。將EPI-DMA与PAC复配可以增強絮凝劑的電中和与吸附橋連作用，使絮凝處理的效果更佳。
關鍵詞﹕聚合氯化鋁(PAC)﹔聚環氧氯丙烷胺(EPI-DMA)﹔复合絮凝劑﹔脫色
隨著印染和染料工業的迅速發展，染料廢水所帶來的污染問題日益嚴重。這類廢水具有水量大、成分复雜、難降解的有机污染物含量高、色度深等特點因
此它們的脫色處理一直是個難題。考慮到處理效率与成本，化學絮凝法在染料廢水的預處理中應用較為廣泛。而化學絮凝脫色方法的效果關鍵取決于絮凝劑的
性能。目前所用的絮凝劑主要是鋁鹽和鐵鹽類，這兩類絮凝劑對某些活性染料和染料中間体的處理几乎沒有效果，促使環保工作者尋找新型絮凝劑。近年
來，隨著對聚環氧氯丙烷胺(EPI-DMA)系列絮凝劑的研究的逐漸深入，該系列絮凝劑在水處理領域中正得到越來越廣泛的應用[2-5]。本文以環氧氯丙烷和二甲胺為原料，加入交聯劑合成了EP-DMA，然后將聚合氯化鋁(PAC)和EPI-DMA复配制備了PAC-EPI-DMA复合絮凝劑。對PAC、EPI-DMA和PAC-EPI-DMA在處理模擬染料廢水和實際印染廢水時的絮凝性能進行了對比實驗，為EPI-DMA系列絮凝劑在印染廢水處理中的應用奠定了基礎。
1實驗部分
1﹒1試驗儀器及材料
氯化鋁(AR)﹔無水碳酸鈉(CP)﹔環氧氯丙烷(AR)﹔二甲胺(CP)﹔乙二胺(AR)﹔恒溫槽﹔DSHK-4型磁力攪拌器﹔PHS-2型酸度計﹔DC-506型六聯攪拌机﹔UV-754型分光光度計﹔MP200B型電子天平﹔ZETASIZER3000HS型粒度和電位測定儀。
1﹒2PAC和EPI-DMA的制備
見參考文獻[6-7]。
1﹒3PAC-EPI-DMA的制備
向PAC溶液中加入一定量的EPI-DMA，強烈攪拌至均勻，得透明的复合絮凝劑，制得的复合絮凝劑中EPI-DMA和PAC(以AlT的質量百分比含量計)的有效濃度均為10%。
1﹒4透射電鏡觀察
采用JEM-100CXⅡ型透射電鏡，將絮凝劑的溶液滴到有支网的銅网上，晾干后，放入電鏡內觀察，拍照。
1﹒5脫色試驗
利用六聯攪拌机對模擬染料廢水和實際廢水進行絮凝效果實驗。六聯攪拌机設置為120r/min快攪2min，40r/min慢攪15min，靜置30min。完成后，取液面2cm以下清液，利用分光光度計測定脫色率，利用Zeta電位儀測定絮体的Zeta電位。
2結果与討論
2﹒1EPI-DMA和PAC-EPI-DMA的TEM分析
將EPI-DMA和PAC-EPI-DMA制備后熟化24h，然后進行透射電鏡試驗，結果見圖1。由圖1(a)可以看出﹕EPI-DMA在水中以較小的細顆粒聚集在一起，形成較為分散的結构。而圖1(b)中的
PAC-EPI-DMA复合絮凝劑由于PAC和EPI-DMA之間的相互作用，使聚合物聚集，顆粒的体積增大，顆粒之間互相粘連，呈現出較為密集的片狀結构，相應增大了絮凝劑的吸附架橋作用和网捕卷掃作用，有利于提高絮凝劑的絮凝性能。

2﹒2對活性艷紅模擬廢水混凝處理效果的對比研究
2﹒2﹒1投藥量對混凝效果的影響
將1g活性艷紅(K-2BP)染料溶于10L自來水中，配制成模擬染料廢水，最大吸收波長為550nm，在該吸收波長下原水的吸光度為2﹒015，對PAC、EPI-DMA和PAC-EPI-DMA處理該水樣的脫色效果進行對比性研究，結果如圖2所示。隨著藥劑投加量的增加，脫色率以及混凝過程中水樣絮体的Zeta電位值均呈現出明顯的升高趨勢。EPI-DMA和PAC-EPI-DMA的脫色效果明顯优于PAC。另外還可以看出，PAC-EPI-DMA比PAC和EPI-DMA表現出更強的電中和作用，具体表現在相同投加量下絮体具有較高的Zeta電位。對于EPI-DMA和PAC-EPI-DMA复合絮凝劑而言，當水樣中的絮体還呈負電性時，已達較好的脫色效果。這說明無論是EPI-DMA還是PAC-EPI-DMA复合絮凝劑在處理活性艷紅廢水時電中和与吸附橋連均在發揮作用。

2﹒2﹒1pH值對脫色效果的影響
絮凝劑在不同的pH值條件下會表現出不同的形態(染料分子在不同的pH值下結构也會發生變化)，不同的形態會導致混凝效果存在差异，因而在一般情況下，絮凝劑存在著最佳絮凝pH值范圍。試驗中水樣的pH值采用濃度為1﹒0%的鹽酸溶液或濃度為1﹒0%的NaOH溶液進行調節。固定絮凝劑的投加量為80mg/L，進行脫色率的測定，結果如圖3所示。

圖3表明，在相同pH條件下，PAC-EPI-DMA的處理效果最好，以下依次為EPI-DMA和PAC。三种絮凝劑在所測的pH范圍內脫色率都隨鹼性的增加出現先增大后減小的趨勢，在pH值為4～6時脫色效果最佳。這說明PAC和PAC-EPI-DMA用于印染廢水脫色時适于酸性pH條件，這与PAC和EPI-DMA都為陽离子型絮凝劑的特性是相吻合的。
另外還可以看出，PAC的脫色率受pH值的影響較大，而EPI-DMA和PAC-EPI-DMA复合絮凝劑脫色率隨pH值變化很小，特別是在酸性條件下脫色率基本保持不變，這說明PAC-EPI-DMA复合絮凝劑可以在較寬的pH范圍內都達較好的處理效果，大大降低對處理水質的pH要求。
2﹒3實際廢水處理效果的比較
實際染料廢水取自山東濱州化工印染厂的排水，未經生化處理，原水在最吸收波長λ=356nm處的吸光度為1﹒997，pH=11﹒0，廢水中染料品种复雜，但以水溶性的活性染料為主。用PAC、EPI-DMA和PAC-EPI-DMA复合絮凝劑進行試驗，廢水的脫色率和COD去除率見圖4。由圖4(a)可知，單獨使用PAC或EPI-DMA時脫色效果較差。特別是單獨使用PAC時，脫色效果不明顯，在實驗范圍內未出現最佳投量。而將PAC和EPI-DMA复合后脫色效果明顯得到改善，在同樣達到90%的脫色率時，PAC-EPI-DMA使EPI-DMA的投加量降低50%，大大降低處理成本。

從圖4(b)可以看出，隨著絮凝劑投加量的增加，COD去除率逐漸提高，對于EPI-DMA和PAC-EPI-DMA，在投藥量超過一定量后去除率有下降的趨勢，這是因為一方面PAC和EPI-DMA均是高正電荷密度的陽离子型絮凝劑，過量的正電荷易于使帶負電荷的膠体顆粒電荷逆轉帶有正電荷而重新穩定，另一方面，EPI-DMA本身也為有机絮凝劑，在投加量過多時也會造成COD去除率的下降。
另外，對比圖4(a)和圖4(b)可以發現，三种絮凝劑的脫色率要遠遠高于COD去除率，這是因為實際印染廢水成分复雜，除了含有染料外，還含有漿料、助劑、纖維、果膠、蜡質、無机鹽等其它物質，因此，為了進一步提高COD去除率，應結合活性污泥法等其它生化處理方法進行處理。
3結論
PAC-EPI-DMA較EPI-DMA在水溶液中的聚集度變大，吸附架橋能力和网捕卷掃能力加強。
在處理模擬印染廢水時，PAC-EPI-DMA复合絮凝劑產生絮体的Zeta電位較PAC和EPI-DMA明顯升高，電中和能力明顯加強。
從實際廢水的處理效果來看，PAC-EPI-DMA的效果要遠好于PAC和EPI-DMA，而且較EPI-DMA用量要少，絮凝劑的脫色率較高，但COD去除效果較差，為了進一步提高COD去除率，應結合活性污泥法等其它生化處理方法進行處理。
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