摘要：利用高分子絮凝剂聚合硫酸铁与石灰水配合处理含表面活性剂的废水，通过对废水CODcr的检测，找出了其在使用时的较佳质量浓度（600mg·L-1）和pH值（>10），并与其它的一些处理方法相比较，证明该方法对含表面活性剂废水的处理是非常有效的。
在废水处理过程中，无论是工业废水还是生活废水，一般都会含有表面活性剂，只是含量不同。由于表面活性剂的存在，往往会产生大量泡沫，给废水的处理带来了一定难度。在注重水资源保护和废水处理的今天，找出一种低廉、行之有效的处理方法是非常有必要的。本文主要是通过实验，找出了聚合硫酸铁与石灰水配合处理含表面活性剂废水的方法，及在处理效果较佳时的使用浓度和pH值，并与其它的一些处理方法作比较，证明该方法对含表面活性剂废水的处理是非常有效的。
1、实验部分
1.1测试方法
化学耗氧量（CODcr）按GB 11914-1989重铬酸盐法测定。
消泡情况的测试：取一定量的水样，用搅拌器在一定的搅拌速度下搅拌1min，观察水面上方泡沫的体积，以此进行比较。
2、实验结果与讨论
2.1废水水样的配制
由于表面活性剂的种类繁多，不易收集到具有代表性的水样，为说明本处理方法的适用性。特将一些有代表性的表面活性剂成品配成废水水样进行试验。水样配制如表1。
表1 废水水样的组成
| 种类 | 名称 | 取样量 | 废水水样性能 |
| 阳离子表面活性剂 | 洁尔灭 | 0.5g | 水样总体积V=2500mL，CODcr=3872mg·L-1，pH=6.74 |
| TC-8 | 0.5g | ||
| SH105 | 0.6mL | ||
| 1227 | 0.6mL | ||
| 两性表面活性剂 | BS-12 | 0.6mL | |
| OB-2 | 0.6mL | ||
| 阴离子表面活性剂 | MES | 0.6mL |
2.2聚合硫酸铁的用量对处理效果的影响
取“2.1”配制的表面活性剂废水水样50mL于100mL烧杯中，分别用200-1000mg·L-1各种用量的聚合硫酸铁进行处理，处理后静置20min，吸取上层清液进行COD检测，结果见图1。
从图1中可以看出，随着聚合硫酸铁浓度的增加，CODcr的去除率也逐渐增加。这主要是由聚合硫酸铁水解产生的氢氧化铁胶体吸附了废水中带电荷的表面活性剂分子，形成较大的絮凝物，而沉入水底，从而降低了废水中表面活性剂浓度。但当聚合硫酸铁达到一定质量浓度的时候，尽管有大量氢氧化铁胶体形成，但此时水中表面活性剂分子与水分子之间的作用力已大于或等于表面活性剂分子与胶体之间的电荷吸附力，水中表面活性剂的浓度不再有太大的变化，考虑实际使用经济成本，在此实验条件下，对表面活性剂废水进行处理所用聚合硫酸铁的较佳质量浓度为600mg·L-1。
2.3pH值及介质对聚合硫酸铁处理效果的影响
根据絮凝化学理论，絮凝剂水解产生络合离子的反应与溶液的pH值有关，pH值的大小直接影响絮凝剂的絮凝效果。为了解pH值及介质对聚合硫酸铁处理效果的影响，取2.1配制的水样，分别用NaOH、NaOH+石灰水、石灰水调整溶液pH值为6、8、10、12，然后加入质量浓度为600mg·L-1的聚合硫酸铁处理，搅匀，静置20min，测其CODcr值，结果如图2。
从图2中可以看出，用石灰水调整溶液的pH值，当pH>10时，CODcr的去除率达到较佳。这主要是在聚合硫酸铁水解生成氢氧化铁胶体的同时，还生成了微溶的硫酸钙沉淀的缘故，因为在氢氧化铁胶体吸附形成絮凝物沉降时，就象一张下沉的鱼网，而微溶的硫酸钙则加强了网间的致密性，从而将一些本来沉不下来的表面活性剂分子拉沉到了水底。当然，在石灰水达到一定浓度的时候，水中絮凝物和表面活性剂之间会达到一个平衡，此时废水中表面活性剂的浓度不再会有大的变化。从图2中知聚合硫酸铁处理含表面活性剂废水的较佳pH值为pH>10，所用介质为石灰水。
2.4与用聚合氯化铝、聚丙烯酰胺处理方法的比较
取“2.1”所配水样，调整溶液的pH值在10左右，分别用聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺，质量浓度在200-1000mg·L-1的药剂依次处理，处理后静置20min，吸取上层清液测其CODcr值，结果如图3。
从图3可以看出聚合硫酸铁对含表面活性剂废水的处理方法，明显优于用其它絮凝剂，如：聚合氯化铝、聚丙烯酰胺来处理的方法。这主要是因为聚合硫酸铁与其它絮凝剂相比有凝聚pH范围大，絮凝物的生成、凝聚、沉降快，脱色性好等特点，若再结合石灰水，则处理效果就更理想，且处理后水中的泡沫大有改观，有利于废水的进一步处理。
3、应用实例
如在某公司废水处理的过程中采用该方法，其中阳离子车间废水的预处理就采用了该方法，得到了很好的处理效果。表2是阳离子车间一组随机废水水样处理的结果。
表2阳离子车间随机废水水样处理结果
| 水样编号 | 1# | 2# | 3# | 4# |
| 处理前CODcr/mg·L-1 | 1123.6 | 897 | 1013.5 | 1087 |
| 处理后CODcr/mg·L-1 | 325.8 | 251.2 | 299 | 313.1 |
| CODcr去除率/% | 71 | 72 | 70.5 | 71.2 |
从表2中可以看出，处理后的CODcr值均<500mg·L-1，这已符合化工企业废水的排放要求。且CODcr去除率都在70%以上。完全验证了该方法对表面活性剂废水处理的作用。
4、结论
4.1对于含表面活性剂废水的处理，聚合硫酸铁的较佳使用质量浓度为600mg·L-1，并且用石灰水调节pH值>10，此时CODcr去除率可达70%以上，且处理后水中的泡沫也大有改善。
4.2从试验用的废水组成来看，处理的废水中含有了阳离子、阴离子和两性表面活性剂，说明该废水水样在含表面活性剂的废水中有一定的代表性，由此也说明了用聚合硫酸铁配合石灰水处理含表面活性剂废水的方法具有适用性。
4.3由于聚合硫酸铁、石灰水价格便宜，使用方便，处理废水的费用约为0.5元/t，该方法具有推广性，有一定的社会效益和经济效益。
