克拉玛依职业技术学院毕业设计（论文）
2.6.1.2絮凝沉降实验试剂配制
（1）聚合氯化铝（PAC）沉淀剂配制
准确称取聚合氯化铝（PAC）0.5000g（准确到0.0001g），溶于少量去离子水，移入1000mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。
（2）聚丙烯酰胺（PAM）絮凝剂配制
准确称取聚丙烯酰胺（PAM）0.5000g（准确到0.0001g），溶于少量去离子水，移入1000mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。
2.6.2实验步骤
2.6.2.1自然沉降法
用8个50mL量筒各取40mL的选矿废水水样，在2000r/min的转速下搅拌1min，在室温下放置1天，测定污水的出水率和透射比。
2.6.2.2絮凝沉降法
用8个50mL量筒各取40mL的选矿废水水样，向废水水样中加不同量的聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝（PAC），在2000r/min的转速下时搅拌1min, 随后静置絮凝。选取不同絮凝时间的上清液, 测定其透射比和出水率, 取液表面下2~3cm处的上清液最佳, 由此确定最佳混凝剂及其添加量。在混凝试验过程中观察加入不同混凝剂所生成矾花的速度、矾花的大小、体积及沉降速度。
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3 实验结果与讨论
3.1自然沉降与混凝沉降法处理污水的考察
分别使用自然沉降法和混凝沉降法对选矿废水进行处理行试验。其中自然沉降法在常压常温pH为6.7下进行，沉降时间为1天；混凝沉降法在常压常温pH为6.7下进行，沉降时间为5min，其他条件均相同实验结果如表3-1所示。
表3-1自然沉降与混凝沉降法的比较
处理方法 自然沉降 混凝沉降 处理条件 1天 5分钟 透射比/% 0 57.86 出水率/% 0 75.62 从表3-1中可以看出：采用自然沉降法对选矿废水惊醒的处理，其出水率和透射比几乎为零，而采用聚丙烯酰胺和聚合氯化铝联合使用的混凝沉降的方法处理选矿废水，均得到了相当大的出水率和透射比，而且所需沉淀时间短，是一种方便、环保快捷、高效的污水处理方法。这是由于聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)联合使用的混凝沉降的方法中凝聚剂聚合氯化铝可以破坏胶体的稳定性, 使细小悬浮颗粒和胶体颗粒聚集成较粗大的颗粒而沉降, 从而达到废水净化的目的。同时，再加入絮凝剂聚丙烯酰胺，可加快选矿废水中悬浮物的沉降速度。说明聚丙烯酰胺和聚合氯化铝联合使用的混凝沉降的方法处理选矿废水可显著提高废水的净化程度。
3.2聚丙烯酰胺和聚合氯化铝联合使用的混凝沉降法对选矿废水的处理研究
混凝沉降法作为一种基本的水净化方法, 被广泛用于各种污水的处理, 其主要机理是通过吸附架桥、沉淀物网捕、压缩双电层作用使胶体脱稳并凝结成絮体而沉降。选矿废水在混凝剂的作用下，通过压缩微颗粒表面双电层、降低界面ζ电位、电中和等电化学过程，以及桥联、网捕、吸附等物理化学过程，将废水中的悬浮物、胶体和可絮凝的其它物质凝聚成“絮团”；再经沉降设备将絮凝后的废水进行固液分离，“絮团”沉入沉降设备的底部而成为泥浆，顶部流出的则为色度和浊度较低的清水。混凝沉淀去除的对象是二级处理水中呈胶体和微小悬浮状态的有机和无机污染物，从表观而言，就是去除污水的色度和混浊度。混凝沉淀还可以去除污水中的某些溶解性物质，如砷、汞等，也能有效地去除能够导致流水体富营养化的氮和磷等。
针对于选矿废水的特点，本文采用聚丙烯酰胺和聚合氯化铝联合使用的混凝沉降的方法处理污水，首先采用单因素考察方法确定影响处理污水透射比和絮体积各因素的合适水
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平，然后进一步应用正交设计法研究其处理污水的最佳工艺条件。
3.2.1单因素考察方法
3.2.1.1聚合氯化铝(PAC)对加量对透射比和出水率的影响
采用聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)联合使用的混凝沉降的方法，在室温,pH为6.7,聚丙烯酰胺加量为3mL,沉降时间为5min的条件下,进行混凝沉降实验,寻找最佳聚合氯化铝添加量范围。聚合氯化铝（PAC）添加量与透射比和出水率的关系如图3-1所示。
图3-1 PAC加量对出水率和透射比的影响
出水率透射比60出水率、透射比/P403020100051015202530PAC加量/mL从图3-1中曲线可见，增加PAC加量对选矿废水处理有利。当PAC加量小于20ml时，透射比随PAC加量的增加而提高；PAC加量超过20ml时，透射比开始下降，在PAC加量为20ml时透射比达到最大值为52.3%，继续加大PAC加量，透射比呈降低趋势。
3.2.1.2聚丙烯酰胺加量对透射比和出水率的影响
采用聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)联合使用的混凝沉降的方法，在室温，聚合氯化铝(PAC)加量20mL，pH为6.7，沉降时间为5min的条件下，进行混凝沉降实验，寻找最佳聚丙烯酰胺(PAM)添加量范围。聚丙烯酰胺添加量与透射比和出水率的关系如图3-2所示。
从图3-2中曲线可见，增加PAM加量对选矿废水处理有利。当PAM加量小于0.5mL时，出水率随PAM加量的增加而提高，而透射比则随着PAM加量的增加下降，具体原因为不加
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PAM时，此时的透射比约为PAC的透射比；PAM加量超过0.5ml时，透射比开始下降，在PAM加量为0.5mL时出水率达到最大值为61.1%，继续加大PAC加量，透射比呈降低趋势，出水率大致不变。
图3-2 PAM加量对出水率和透射比的影响
100806040200透射比和出水率出水率透射比024PAM加量683.2.1.3沉降时间对透射比和出水率的影响
采用聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)联合使用的混凝沉降的方法，在室温，聚合氯化铝加量20ml，pH为6.7，PAM加量0.5ml的条件下，进行混凝沉降实验，寻找最佳沉降时间范围。沉降时间与透射比和出水率的关系如图3-3所示。
图3-3 沉降时间对出水率和透射比的影响
出水率透射比908070605040302010001020沉降时间第 18 页 共 36 页 出水率、透射比30405060克拉玛依职业技术学院毕业设计（论文）
从图3-3中曲线可见，延长沉降时间对选矿废水处理有利。当沉降时间为5min时，出水率和透射比随沉降时间的延长显著提高；沉降时间超过5min时，出水率和透射比呈缓慢增长趋势，在沉降时间为5min时出水率和透射比达到最优值，此时出水率为70%、透射比为51.9%。
3.2.1.4 pH值对透射比和出水率的影响
采用聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)联合使用的混凝沉降的方法，在室温，聚合氯化铝加量20ml，沉降时间为5min的条件下，进行混凝沉降实验，寻找最佳pH值范围。pH值与透射比和出水率的关系如图3-4所示。
出水率透射比807060504030201000246pH值81012从图3-4中曲线可见，适当的PH值对选矿废水处理有利。当pH值小于6.7时，透射比与出水率随pH值的增加而提高，当PH值大于6.7时，透射比则随着pH的增加呈下降趋势，出水率变化不明显。
3.2.2 正交设计实验
在单因素实验的基础上，考虑到影响透射比和出水率各因素之间的制约性，进行正交实验设计，以确定聚丙烯酰胺和聚合氯化铝联合使用处理污水的最佳工艺条件。将PAC加量、PAM加量、pH值和沉降时间作为正交实验四个因素，依据单因素优化实验的结果，PAC加量的水平选取范围为16～22mL；PAM加量的水平选取范围为0.3～0.6ml；pH值的水平选取范围为5~10；沉降时间的水平选取范围为1~7min。
采用PAC与PAM联合使用的混凝沉降方法，按正交实验设计的方法详细考察了浊度为
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出水率和透射比