0 引 言
目前工业废水处理中大量使用的无机絮凝剂主要有铝盐和铁盐及其水解聚合物。它们都存在着一些缺点，如凝絮体强度差、沉降速度慢、混凝剂用量大、处理成本高等。进入20世纪90年代，相继出现了一类新型复合絮凝剂，应用于各种废水的处理，具有效果好、价格低廉的优点，有逐步取代传统絮凝剂的趋势。作者研制开发了XG复合絮凝剂，以造纸废水、毛巾厂废水、化工废水为处理对象，探讨絮凝剂处理不同废水的pH值、絮凝剂投加量、投加絮凝剂的操作条件等工艺参数对絮凝效果的影响，确定最佳处理工艺条件。
1 絮凝剂的制备
1.1 絮凝剂的原料
铝型材下脚料取自辽阳某铝合金加工厂，基本组分见表1。

1.2 絮凝剂的制备
取一定体积、一定浓度的硫酸，溶解定量的原料，在磁力搅拌器上加热一定时间(冷凝回流)，冷却后过滤。用铝酸钠溶液调节滤液pH值到4.0左右，加入适当催化剂，于80°C下活化聚合，熟化24h后过滤，滤液即为复合絮凝剂产品。
1.3 絮凝剂的物化性质
复合絮凝剂产品为灰白色液体，其盐基度为19.2%；主要成分为含大量添加成分的聚合硫酸铝。
2 实验部分
1)废水水质。废水取自造纸厂、毛巾厂、化工厂，废水基本水质情况见表2。

2)废水处理工艺流程。

3)分析方法。按《水和废水监测分析方法》中规定的标准方法GB11914及GB11903进行。
3 结果与讨论
3.1 pH值对絮凝效果的影响
废水中污染物的存在形态及絮凝剂在废水中的水解速度和水解产物与废水pH值密切相关。因此，废水的pH值是影响絮凝效果的一个重要因素。为了解pH值对XG絮凝效果的影响，取废水500mL，固定XG的投加量，改变水样pH值(用石灰乳调节)，考察pH值对絮凝效果的影响，结果见图1、2。


由图可知，XG处理毛巾厂、造纸厂、化工厂废水时，最佳pH值分别为5.0和5.5、6.5；CODCr去除率达到75%；脱色率达80%以上，絮凝效果较好。
3.2 XG絮凝剂投加量对絮凝效果的影响
絮凝剂投加量是影响絮凝效果的主要因素之一，也是衡量絮凝剂性能的重要指标。取废水500mL，固定适宜pH值(用石灰乳调节)，改变XG投加量。结果见图3、4。


由图3、4可知，絮凝剂XG处理毛巾厂、造纸厂、化工厂废水时，最佳投加量分别为1.0mL/m3、1.6mL/m3、2.0mL/m3水，此时CODCr去除率达到75%～80%，脱色率大于80%，絮凝效果较好。
3.3 静置时间对絮凝效果的影响
按实验方法，加石灰乳调水样pH值，搅拌后加入XG，搅拌，静置不同时间。结果表明，静置时间越长，溶液越澄清，CODCr去除率及脱色率越大，絮凝效果越好。但过分地延长时间对提高絮凝效果贡献不大，故本文选择静置时间为15min，此时CODCr去除率达到75%～80%，脱色率大于80%，絮凝效果较好。
3.4 搅拌速度对絮凝效果的影响
搅拌速度对絮凝效果的影响很大。搅拌速度太慢，混合不均匀，反应不完全，不利于絮凝剂的分散和絮团的形成，絮凝效果不好；搅拌过于强烈，会把已形成的絮团破碎，此时絮凝剂将从固相粒子表面脱落，显出新的空位，在这些新的空位上又需要吸附更多絮凝剂，降低絮凝效果。因此搅拌速度必须适中，一般控制在40～70r/min，此时CODCr去除率及脱色率均较好，且絮凝速度快、沉淀分离效果好。
3.5 对比实验
为考察XG的絮凝效果，将XG与XG-1、PAC(最佳pH=5.5～6.5)在相同投加量下分别对废水进行处理，以比较其处理效果，结果见表3、4、5。



结果表明，絮凝剂XG应用于造纸厂、毛巾厂、化工厂工业废水的处理，CODCr去除率达75%～80%，脱色率大于80%，处理效果与絮凝剂XG-1相当，明显优于PAC。
4 机理初探
XG絮凝剂的主要成分为含铁、镁、硅、钙等多种添加成分的聚合硫酸铝，除具备一般絮凝剂机理中压缩双电层、吸附电中和、吸附、架桥等作用外，还综合了铁、镁、硅、钙等有效成分在絮凝过程中发挥的协同作用，其絮凝效果优于PAC。
5 结 论
复合絮凝剂XG处理废水，操作工艺简单，采用铝型材下脚料为原料和废硫酸为原料，成本低，其生产成本仅为PAC的70%。用于造纸、毛巾厂、化工厂多种工业废水的处理，CODCr去除率达75%～80%，脱色率大于80%，处理效果明显优于PAC。复合絮凝剂XG是一种性能良好、应用范围较广、具有良好发展前景的絮凝剂。