摘要：以某城市生活污水处理厂的原水为实验对象，以市售液态的聚合氯化铝（PAC）为絮凝剂，对其进行混凝实验，进而得出该市售液态PAC对城市生活污水中COD、NH3-N、TP、SS等污染物的去除效果，烧杯摸索较佳的投加条件，为城市生活污水处理厂的生产实际提供参考数据。
随着人类的进步和工农业生产的发展，人们逐渐认识到水并不是取之不尽用之不竭的资源，因此城市生活污水的处理受到了社会各界的广泛关注。近年来，城市生活污水处理厂数量的增多，污水排放标准的提高，都对污水处理提出了新的课题。
聚合氯化铝是一种净水剂，在工业上较大的用途是做水处理絮凝剂，但是它的絮凝效果，不仅受自身氧化铝含量，盐基度等的影响，对于不同的水质，其絮凝效果也有所不同。在实际的生产中，一方面应对所购买的聚合氯化铝进行质量评估，另一方面应根据原水的水质情况确定聚合氯化铝的投加量。水质发生变化时，所购聚合氯化铝质量发生变化时，都应调整聚合氯化铝的投加量，做到在处理效果不变的条件下，聚合氯化铝的用量减至较少，这一方面是节约成本，另一方面也是节能环保。
1、实验部分
1.1实验方法
（1）GB 15892-2009《生活饮用水用聚氯化铝》；
（2）GB 11914-89《水质 化学需氧量的测定》；
（3）GB 11893-89《水质 总磷的测定》；
（4）HJ 535-2009《水质 氨氮的测定》；
（5）CB 11901-89《水质 悬浮物的测定》；
（6）GB 6920-86《水质 pH值的测定》。
1.2仪器和试剂
（1）混凝实验：JJ-4六联电动搅拌机。
（2）化学需氧量（COD）的测定：HCA-100标准COD消解器；重铬酸钾（优级纯）；硫酸亚铁铵（分析纯）；硫酸亚铁（分析纯）；菲啰啉（分析纯）。
（3）总磷（TP）的测定：756P紫外可见分光光度计；过硫酸钾（分析纯）。
（4）氨氮（NH3-N）的测定：756P紫外可见分光光度计。
（5）悬浮物（SS）的测定：砂芯过滤器；微孔滤膜（0.45微米）；BT125D天平。
（6）pH值的测定：pH610便携式pH计。
（7）PAC的测定：调节式电炉；氯化锌（分析纯）；铝粉（高纯试剂）；百里酚蓝（指示剂）。
1.3水样与PAC的指标
（1）水样为某城市生活污水处理厂原水：COD：125mg/L、TP：5.85mg/L、NH3-N：21.1mg/L、SS：42.9mg/L、pH值：7.55。
（2）市售液态PAC：氧化铝（Al2O3）：10.0%、盐基度：65%、不溶物：0.14%、pH值：4.50。
1.4PAC对污染物的去除效果
分别量取六份2000mL水样于干净的烧杯中，依次加入PAC使用液（市售液态PAC稀释25倍）1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL，置于六联电动搅拌机上，以300r/m转速搅拌30min，搅拌停止后，静置30min，取各烧杯的上清液，分别进行COD、TP、NH3-N、SS、pH值的测定。
2、结果与讨论
2.1PAC投加量对COD的去除效果
由图1可知，随着聚合氯化铝投加量的增加，C0D的去除率呈现迅速增加的趋势，当投加量为50mg/L时，去除率达到37.6%，此后随聚合氯化铝投加量的增加去除率增加速度减慢，当投加量为100mg/L时去除率达到上较大值42.9%，此后再增加聚合氯化铝的投加量，COD的去除率不再变化。COD是指标水体有机污染的一项重要指标，能够反映出水体的污染程度，因此，聚合氯化铝对COD的去除率，能够反映出它对城市生活污水的综合净化效果。
2.2PAC投加量对TP的去除效果
由图2可知，聚合氯化铝对TP有很好的去除效果。随着聚合氯化铝投加量的增加，TP的去除率呈现迅速增加的趋势，当投加量为25mg/L时，去除率就已经达到77.6%，此后随聚合氯化铝投加量的增加去除率增加速度减慢，趋于平缓。当投加量为125mg/L时去除率达到较大值96.8%，此后再增加聚合氯化铝投加量，TP去除率基本不变。而水体富营养化的关键因素就是磷，在《城镇污水处理厂污染物排放标准》中对磷的排放标准有很严格的要求，聚合氯化铝对TP达96.8%的去除率，正可以用来进行深度除磷，效果很好。
2.3PAC投加量对NH3-N的去除效果
由图3可知，聚合氯化铝对氨氮的去除效果总体不佳，随着聚合氯化铝投加量的增加，去除率呈现先增加后降低的趋势，当投加量为100mg/L时，去除率达较大值22.3%。此后再增加聚合氯化铝的投加量，氨氮去除率降低。生活污水中的氨氮含量往往比较高，本次实验所用水样，氨氮指标达21.1mg/L，要使该指标达排放标准，主要还得依靠工艺流程中的其它环节，在去除氨氮的时候，聚合氯化铝只能起辅助作用。
2.4PAC投加量对SS的去除效果
由图4可知，聚合氯化铝对悬浮物有很好的去除效果，随着聚合氯化铝投加量的增加，去除率呈现迅速增加的趋势。当投加量为25mg/L时，去除率已经达到52.2%。当投加量继续增加至100mg/L时，去除率达较大值91.1%。此后，随聚合氯化铝投加量的增加去除率略有降低，维持在90%左右。聚合氯化铝对SS的去除效果，通过肉眼也能观察，未加聚合氯化铝的水样在静置30min后，水中的悬浮物有少部分下降，但水的颜色较深，比较混浊，而加入聚合氯化铝的水样，颜色透明，悬浮物较少。因此，在处理悬浮物较多的水样时，聚合氯化铝是很好的选择。
2.5PAC投加量对出水pH值的影响
由图5可知，由于聚合氯化铝呈酸性，因此随着聚合氯化铝投加量的增加，出水pH值呈减小的趋势，但是由于其稀释使用，且加入量远比水样的体积小，所以对于出水pH值基本没有影响。
3、总结
水质污染所造成的危害已深入人心，为使经济社会可持续发展，人们对污水处理提出了更高的要求，污染防治工作的研究也有待深入展开，在如何的实现污水处理的问题上，药剂的研究应摆在一个重要的位置上，利用水处理药剂这一举措本身就是在保护水环境。城市生活污水处理厂在具体运用PAC絮凝剂时，应结合所采购的PAC的质量及所处理生活污水的污染程度两个方面，来确定PAC的较佳投加量。经研究发现，PAC对COD、NH3-N、TP、SS都有一定的去除效果，其中对TP、SS的效果较为明显，在搅拌时间为30min、沉降时间为30min的条件下，当投加量为50mg/L（PAC投加量以Al2O3计）时，该PAC在该污染程度的生活污水中能取得相对较理想的处理效果。
