本文通過深入研究脫硫廢水處理技術(shù)，并基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析工藝參量，以期為物化法預(yù)處理脫硫廢水工藝流程提供可靠的參數(shù)支持，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水“零排放”。

　　1、硫化物沉淀反應(yīng)實(shí)驗(yàn)

　　1.1 正交實(shí)驗(yàn)因素及水平的確定

　　在硫化物沉淀反應(yīng)過程中，影響化學(xué)反應(yīng)過程的主要因素包括：酸堿度、溫度、溶液的攪拌速率及時(shí)間等。為方便研究，本實(shí)驗(yàn)以去除鉛離子為例進(jìn)行分析。

　　以類型的正交實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行工藝參數(shù)的采集，進(jìn)而尋求最佳的工藝參量，具體硫化物反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的參量和影響因素見表1。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

　　基于表1列出的硫化物反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的參量和影響因素進(jìn)行硫化物沉淀反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。用量具稱量200mL反應(yīng)后的水溶液置于300mL的容器中，并將其固定在精密的電動(dòng)攪拌器上，待其充分反應(yīng)后，加入一定量的混凝劑，在慢速攪拌10min，擱置30min后，取上清液測(cè)Pb2+離子的含量。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硫化鈉可顯著地去除廢水中的Pb2+離子，添加量因素影響較大，其次是攪拌速度，攪拌時(shí)間影響最小。最佳的工藝參數(shù)匹配為：硫化鈉的加入量為20mg/L，攪拌速度為200r/min，攪拌時(shí)間為30min。

　　此外，當(dāng)硫化鈉的加入量較少時(shí)，廢水溶液中的金屬離子很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成沉淀物，當(dāng)硫化鈉的加入量較多時(shí)，廢水溶液會(huì)摻雜過多的污染物。當(dāng)攪拌速度較慢且攪拌時(shí)間較短時(shí)，化學(xué)反應(yīng)會(huì)不充分，未達(dá)到去除污染物的目的，如果攪拌速度較快且時(shí)間較長，又會(huì)造成運(yùn)行成本過大、效果不佳。

　　1.3 單因素實(shí)驗(yàn)

　　正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硫化鈉的加入量對(duì)于去除污水中重金屬離子具有顯著的影響作用。單因素實(shí)驗(yàn)基于正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步探討硫化鈉的加入量單因素對(duì)于去除污水中重金屬離子的影響參量。

　　用量具稱量200mL反應(yīng)后的水溶液，置于300mL的容器中，并將其固定在精密的電動(dòng)攪拌器上，待其充分反應(yīng)后，加入一定量的混凝劑，慢速攪拌10min，擱置30min后，取上清液測(cè)Pb2+離子的含量。

　　結(jié)果表明，隨著硫化鈉的加入量增多，污水中重金屬鉛離子含量顯著降低，但當(dāng)硫化鈉的加入量達(dá)到21mg/L，鉛離子的去除率達(dá)到最高，當(dāng)硫化鈉的加入量大于21mg/L時(shí)，Pb2+離子的去除率維持恒定值不變。

　　2、混凝實(shí)驗(yàn)

　　2.1 聚合硫酸鋁鐵的制備

　　采用堿中和共聚法，以Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3為基本原材料進(jìn)行混凝劑的制備。制備步驟：按照n(Al3+)?Um(Fe3+)=2?U3稱量一定量的原材料。將其混合溶液置于100mL的水溶液中，并將溶液pH調(diào)制3。將溶液置于300mL的三口燒瓶中，并放置、攪拌。調(diào)整攪拌參數(shù)(65℃/6h)。冷卻至室溫后倒出備用。制備PAFS的工藝流程圖如圖1所示。

　　2.2 混凝劑的選擇

　　混凝實(shí)驗(yàn)是基于硫化物沉淀實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的。Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，PAM的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，PAFS外購，以類型的正交實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行工藝參數(shù)的采集，通過水樣濁度選取優(yōu)良的混凝劑和助凝劑。

　　用量具稱量200mL反應(yīng)后的水溶液，置于300mL的容器中，將其固定在精密的電動(dòng)攪拌器上，待其充分反應(yīng)后，加入一定量的混凝劑，慢速攪拌10min，擱置30min后，取上清液測(cè)Pb2+離子的含量，再加入一定量的混凝劑和助凝劑，按照同等的攪拌速度和時(shí)間進(jìn)行充分的反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，選取一定的水樣進(jìn)行濁度測(cè)試。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混凝劑和助凝劑可顯著去除水樣的濁度，PAFS因素影響較大、其次是PAM、Al2(SO4)3，最后是Fe2(SO4)3，最佳加藥量分別為2.5mL/L、2.0mL/L，最優(yōu)的混凝實(shí)驗(yàn)條件為：攪拌速度為150r/min，攪拌時(shí)間為20min，靜置時(shí)間為40min，PAFS可產(chǎn)生較多的聚合離子，達(dá)到吸附水中顆粒的效果，且可借助架橋、網(wǎng)捕功能促使其發(fā)生沉淀，PAM水解后可使得主鏈加長，提高離子風(fēng)吸附能力，有效地去除污染物。

　　3、結(jié)語

　　本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在硫化物沉淀反應(yīng)階段，硫化鈉可顯著地去除廢水中的Pb2+離子，加入量因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響最大、其次是攪拌速度，最后是攪拌時(shí)間，最佳的工藝參數(shù)匹配為硫化鈉加入量20mg/L、攪拌速度200r/min、攪拌時(shí)間30min。在混凝實(shí)驗(yàn)階段，混凝劑和助凝劑可顯著去除水樣的濁度，PAFS因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響較大，其次是PAM、硫酸鋁，最后是硫酸鐵，最佳加藥量分別為2.5mL/L、2.0mL/L，最優(yōu)混凝實(shí)驗(yàn)條件為攪拌速度150r/min、攪拌時(shí)間20min、靜置時(shí)間40min，在這樣的條件下，PAFS可產(chǎn)生較多的聚合離子，達(dá)到吸附水中顆粒的效果，并且可借助架橋、網(wǎng)捕功能促使其發(fā)生沉淀。(來源：安徽淮北濉溪新源熱電有限公司)