摘要：采用烧杯搅拌实验，研究了聚台氯化铝（PAC）混凝剂处理3种模拟染料废水样品的较佳投加量和较佳pH值。实验结果表明，投药浓度为2g/L（以铝计）时，且分散棕黄水样、酸性深蓝水样、混合染料水样的pH分别为9、7及6时，PAC的较佳投药量分别为18、14及21mL，除浊效果良好，其浊度去除率可达98.0%、95.7%及93.3%，色度去除率可达55.6%、73.1%及55.1%。
印染废水主要来源于印染加工中的漂炼、染色、印花、整理等工序，而且各工序产生成分各异的污水，使得其水量大、成分复杂、色度深、碱性强，并含有毒有害物质而严重污染环境，因此印染废水的综合治理已成为当前急需解决的问题之一。
印染废水主要含有染料、染色助剂、纤维杂质和无机盐等，其中以染料的污染较为严重。大部分染料为人工合成的芳香烃化合物。染料和印染工业废水种类多，组成复杂，不同水质需要不同的方法处理。
混凝法处理印染废水具有处理效果好，成本低，既能单独使用，又可与生化处理相结合等优点，成为处理工业废水的重要手段。有机高分子絮凝剂由于其结构特点而对染料具有脱色效果好、适用范围广、受pH值影响小、用量少、产生的污泥少等特点，但无机混凝剂比有机混凝剂价格低廉。聚合氯化铝（PAC），分子式[Al(OH)nCl6-n]m，是一种新型无机高分子净水剂，已广泛应用于生活饮用水、工业用水净化及工业废水、生活废水。
波涛聚合氯化铝厂家研究了常用混凝剂聚合氯化铝（PAC）的投加量和pH对分散棕黄、酸性深蓝染料废水及两种染料的混合废水处理效果的影响。
1、实验部分
1.1实验药品
聚合氯化铝（2g/l，以铝计），分散棕黄、酸性深蓝、盐酸及烧碱溶液，均为分析纯。
1.2主要仪器设备
电子分析天平（FA1104）；紫外可见光分光度计（TU-1800S）；水质浊度仪（SZ002）；酸度计（PB-10）；色度计（HI93727）；六联升降电动搅拌仪（JJ-4A）。
1.3实验水样配制
为了确定适宜印染废水且经济有效的混凝剂投加量，选择分散棕黄、酸性深蓝、混合染料废水进行实验。
各染料废水水样配制：取0.05g染料（混合染料废水水样则取分散棕黄和酸性深蓝各0.025g），加入500mL水，再取240mL加入5.76L水，配制成6L水样。得3种水样的原水水质如表1所示。
表1原水水质情况
| 染料种类 | pH | 浊度/NTU | 吸光度 |
| 分散棕黄 | 8.28 | 23.5 | 0.142 |
| 酸性深蓝 | 6.68 | 31.7 | 0.167 |
| 分散棕黄+酸性深蓝 | 7.29 | 15.8 | 0.118 |
1.4实验过程
混凝效果通过处理前后废水的去浊率和色度去除率来判断，浊度通过浊度仪测定，色度（以吸光度表示）采用紫外可见光分光光度计测定。
用分析天平称取分析纯聚合氯化铝5g溶于250mL水中，快速搅拌得2g/L的PAC溶液，混凝实验中，先将分散棕黄染料的6份1000mL的废水水样置于六联搅拌机上，固定混凝剂投量分别为6、9、12、15、18、21mL，快速搅拌瞬间投加混凝剂，并于15s内设置二次清洗投加。在200r/min的搅拌速度下快速搅拌60s，然后在60r/min的速度下慢速搅拌10min，静置10min后用吸管取上清液分析其浊度、吸光度。再以同样的方法对酸性深蓝和混合染料废水水样进行混凝实验，其中，酸性深蓝废水水样的混凝剂投量分别为6、8、10、12、14、16mL，混合染料废水水样的混凝剂投量分别为6、9、12、15、18、21mL。
配置与上述实验相同的3种染料废水各6份1000mL水样。对于分散棕黄染料废水，通过滴加盐酸及烧碱溶液将六份水样的pH值分别调至6、7、8、9、10、11，加入此种染料废水的较佳PAC投量18mL。同样在200r/min的搅拌速度下快速搅拌60s，快速搅拌瞬间投加混凝剂，并于15s内设置二次清洗投加。然后在60r/min的速度下慢速搅拌10min，静置10min后取上清液分析其浊度、色度。再以同样的方法对酸性深蓝和混合染料废水水样进行混凝实验，其中，酸性深蓝废水水样的pH值分别调至5、6、7、8、9、10，混凝剂的投加量为14mL；混合染料废水水样的pH值分别调至6、7、8、9、10、11，混凝剂的投加量为21mL。在水样pH的调节过程中，水样中有絮体出现，随着pH的增加，絮体增多，水样变浑浊。这是因为加入的碱与水样中的染料发生反应产生了沉淀，属正常现象。
2、结果与讨论
2.1PAC投药量对印染模拟水处理效果的影响
实验现象表明，混凝处理后水质较为清澈，形成的矾花大而且量多，呈团状，效果显著。随混凝剂投加量的增加，静置沉淀后的上清液更加清澈，去浊率也在相应地增加。这是因为铝盐的混凝主要是电性中和和吸附架桥作用所致。
由表2看出，对于分散棕黄染料废水水样，随着PAC投量的增加，去浊率先增后减，当PAC投加量为18mL时，去浊率和色度去除率均达到较大，分别为96.9%、64.8%。对于酸性深蓝，实验现象与PAC对分散棕黄的实验的相近，但效果不及前者显著。
表2PAC投加量对分散棕黄的混凝实验结果
| 序号 | PAC投量/mL | 浊度/NTU | 去浊率，% | 吸光度 |
| 1 | 6 | 6.58 | 72.0 | 0.076 |
| 2 | 9 | 5.34 | 77.3 | 0.078 |
| 3 | 12 | 2.54 | 89.2 | 0.074 |
| 4 | 15 | 1.91 | 91.9 | 0.075 |
| 5 | 18 | 0.72 | 96.9 | 0.050 |
| 6 | 21 | 1.28 | 94.6 | 0.074 |
由表3看出，去浊率整体较低，但色度去除率均较高且基本不变。这是因为酸性深蓝属酸性染料，而PAC属强酸弱碱盐，使得铝盐的电性中和作用被削弱。实验结果表明，随着PAC投量的增加，去浊率先增后减，在PAC为14mL时效果较佳，去浊率和色度去除率分别达到85.0%、74.9%。当PAC投加量分别增加到21、16mL时，分散棕黄和酸性深蓝上清液的浊度又有增加的趋势。这是由于铝盐投加量超过一定限度产生了“胶体保护”作用，使脱稳胶粒电荷变号或使胶粒被包卷而重新稳定（常称“再稳”现象）。
表3PAC投加量对酸性深蓝的混凝实验结果
| 序号 | PAC投量/mL | 浊度/NTU | 去浊率，% | 吸光度 |
| 1 | 6 | 6.58 | 72.2 | 0.043 |
| 2 | 8 | 6.61 | 79.1 | 0.044 |
| 3 | 10 | 6.14 | 80.6 | 0.044 |
| 4 | 12 | 5.33 | 83.2 | 0.043 |
| 5 | 14 | 4.75 | 85.0 | 0.042 |
| 6 | 16 | 4.99 | 84.3 | 0.044 |
由表4看出，对于混合染料废水水样，当PAC投量达到21mL时，混凝效果达到较佳，去浊率和色度去除率分别为97.4%、44.1%。
表4PAC投加量对混合染料（分散棕黄+酸性深蓝）的混凝实验结果
| 序号 | PAC投量/mL | 浊度/NTU | 去浊率，% | 吸光度 |
| 1 | 6 | 1.20 | 92.4 | 0.070 |
| 2 | 9 | 1.13 | 92.8 | 0.078 |
| 3 | 12 | 1.54 | 90.3 | 0.094 |
| 4 | 15 | 0.71 | 95.5 | 0.069 |
| 5 | 18 | 0.61 | 96.1 | 0.066 |
| 6 | 21 | 0.41 | 97.4 | 0.066 |
故2g/L的PAC溶液作为混凝剂时，3种染料废水样品的较佳投加量分别为18、14、21mL。
2.2pH对PAC混凝剂处理印染模拟水效果的影响
实验现象表明，混凝处理后水质较为清澈，形成的矾花相对细小，量多，效果显著。
实验结果表明：pH的改变对PAC处理印染废水的混凝效果影响较大。这是因为聚合氯化铝的水解聚合形态强烈地依附与水体的pH值。在低pH值时，水解的主要形态为单体形式，在中性范围内为多核水解产物Al7(OH)174+Al(OH)153+，高pH值时为Al(OH)3溶胶或Al(OH)4-。
由表5看出，对于分散棕黄染料废水水样，在其较佳混凝剂投量时，浊度去除率随着pH增加而逐渐增加，且均较高。pH=9时，浊度去除率达到较高，为98.0%。当pH＞9时，去浊率又呈下降趋势。这是因为聚合氯化铝生成的Al(OH)3溶胶又发生溶解，吸附架桥作用被大大削弱。
表5pH对分散棕黄的混凝实验结果
| 序号 | pH | 浊度/NTU | 去浊率，% | 吸光度 |
| 1 | 6 | 1.64 | 93.0 | 0.045 |
| 2 | 7 | 1.33 | 94.3 | 0.062 |
| 3 | 8 | 1.10 | 95.3 | 0.073 |
| 4 | 9 | 0.44 | 98.0 | 0.063 |
| 5 | 10 | 1.32 | 94.4 | 0.073 |
| 6 | 11 | 1.41 | 94.6 | 0.087 |
由表6看出，对于酸性深蓝染料废水水样，在其较佳混凝剂投量且pH=7时，浊度去除率达到较高，为95.7%，去浊率也是先增后减。
表6pH对酸性深蓝的混凝实验结果
| 序号 | pH | 浊度/NTU | 去浊率，% | 吸光度 |
| 1 | 5 | 3.13 | 90.1 | 0.046 |
| 2 | 6 | 1.63 | 94.9 | 0.045 |
| 3 | 7 | 1.37 | 95.7 | 0.045 |
| 4 | 8 | 1.41 | 95.6 | 0.043 |
| 5 | 9 | 2.58 | 91.9 | 0.043 |
| 6 | 10 | 3.38 | 89.3 | 0.041 |
由表7看出，对于混合染料废水水样，在其较佳混凝剂投量且pH=6时，浊度去除率达到较高，为93.3%，随着pH增加去浊率和色度去除率逐渐减小，当pH=11时，去浊率甚至降至80%以下。
表7pH值对混合染料（分散棕黄+酸性深蓝）的混凝实验结果
| 序号 | pH | 浊度/NTU | 去浊率，% | 吸光度 |
| 1 | 6 | 1.06 | 93.3 | 0.053 |
| 2 | 7 | 1.18 | 92.5 | 0.056 |
| 3 | 8 | 1.39 | 91.2 | 0.061 |
| 4 | 9 | 1.36 | 91.4 | 0.079 |
| 5 | 10 | 1.84 | 88.4 | 0.087 |
| 6 | 11 | 3.18 | 79.9 | 0.092 |
3、结论
（1）3种染料废水的较佳处理条件各不相同，当分散棕黄水样pH为9时，加入2g/L的PAC18mL时度去浊率可达98.0%，色度去除率可达55.6%。当酸性深蓝水样pH为7时，加入2g/L的PAC14mL时去浊率可达95.7%，色度去除率可达73.1%。当混合染料水样pH为6时，加入2g/L的PAC21mL时去浊率可达93.3%，色度去除率可达55.1%。
（2）pH对酸性深蓝废水混凝处理的影响大于分散棕黄和混合染料废水。
