·622· 北京科技大学学报 第34卷 表1改性膨润土法正交试验结果 以与废水分离.加入聚合氯化铝，可以有效地 Table 1 Orthogonal experiment results of organo-modified bentonite 使吸附污染物的膨润土沉降至水底，保持出水的 treatment 澄清，并且依靠混凝形成的带正电的水解产物，通 膨润土投聚合氯化 化学需 吸光度 搅拌 过电性中和以及吸附作用，也可以去除一定的有 序号加量/ 铝投加量/ 氧量去除 去除率/ 时间/h (gL1)(gL1) 率1% % 机污染物·) 1 3(1) 0.5(1) 0.5(1) 51.99 91.93 膨润土投加量的影响次之.如表2所示，当膨 2 3(1) 2.0(2) 0.5(1) 60.12 94.66 润土投加量由3增加至15g·L时，处理效果呈线 3 3(1) 3.5(3) 1.0(2) 性提升，从59.4%提升到66.87%.由此可以看出， 60.86 95.48 随着膨润土的增多，吸附剂总量增加，更多的污染物 4 3(1) 5.0(4) 1.0(2) 64.63 94.76 被膨润土吸附去除.但是，在15g·L-1的基础上再 9(2) 0.5(1) 0.5(1) 54.32 94.35 9(2) 2.0(2) 0.5(1) 63.68 增加膨润土投加量，效果不但没有提升，反而有一定 6 96.98 的下降.这主要是由于随着膨润土的增加，水体与 9(2) 3.5(3)1.0(2) 64.33 98.12 膨润土更难以分离，并且膨润土本身会带入一定量 8 9(2) 5.0(4)1.0(2) 68.25 97.06 的化学需氧量，过多的膨润土不但没有办法改善水 9 15(3) 0.5(1) 1.0(2) 58.01 93.96 质，反而会让水体更加浑浊.并且随着膨润土投加 10 15(3) 2.0(2) 1.0(2) 67.93 96.84 量的增加，水体达到吸附平衡后，处理效果提升越来 11 15(3) 3.5(3)0.5(1) 68.22 97.79 越缓慢，而引入的化学需氧量也逐渐增多，反而会使 12 15(3) 5.0(4)0.5(1) 73.31 96.55 13 21(4) 0.5(1) 1.0(2) 处理效果下降 58.36 93.70 搅拌时间对处理效果几乎没有影响.由于废水 14 21(4) 2.0(2)1.0(2) 66.93 96.22 并不黏稠，膨润土和聚合氯化铝都可以较快速的与 15 21(4) 3.5(3) 0.5(1) 67.29 97.43 废水混合均匀.从节约成本及增加处理能力的角度 1621(4)5.0(4)0.5(1) 74.62 96.61 考虑，以0.5h为宜 注：括号内数据为对应的水平 由上述分析可知，要使印钞废水的化学需氧量 表2化学需氧量去除率的极差分析结果 去除率得到最佳效果，各因素的选择应为：膨润土投 Table 2 Range analysis results of COD removal rate 加量为15gL-1,聚合氯化铝投加量为5gL-1,搅 化学需氧量去除率/% 拌时间为0.5h.此时的C0D去除率达到73.31%. 水平 膨润土投加量聚合氯化铝投加量搅拌时间 2.2.2色度去除率分析 1 59.40 55.67 64.19 对实验的吸光度去除率进行极差分析，结果如 2 62.64 64.67 63.66 表3所示 3 66.87 65.18 一 表3吸光度去除率的极差分析 66.80 70.20 Table 3 Range analysis results of absorbance removal rate 极差，R 7.47 14.53 0.53 吸光度去除率/% 较优水平 水平 1 膨润土投加量聚合氯化铝投加量 搅拌时间 因素主次 1 3 94.21 93.49 95.79 2 96.63 96.17 95.77 除率的影响最大，当其取值为5g·L时，处理效果 96.28 97.21 最好，均值达到了70.20%.从表中还可以看出：当 4 95.99 96.25 聚合氯化铝投加量从0.5增加到2.0gL时，化学 极差，R 2.42 3.72 0.02 需氧量去除率提高了9%，效果非常明显：而投加量 较优水平 2 3 1 从2.0增加到3.5gL-1时，处理效果变化很不明 因素主次 2 显，只提升了0.51%：从3.5增加到5gL1时，处理 效果又有了较显著的变化，提升了5.02%，化学需 从数据分析可以得出结论，各因子对吸光度去 氧量去除率最高，为69.89%.可见，聚合氯化铝的 除率的影响能力大小依次为：聚合氯化铝投加量> 投加量对化学需氧量的去除效果至关重要.由于有 膨润土投加量>搅拌时间. 机改性膨润土既有亲水基团，又有疏水基团，所以难 聚合氯化铝投加量对吸光度去除率影响最大.北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 表 1 改性膨润土法正交试验结果 Table 1 Orthogonal experiment results of organo-modified bentonite treatment 序号 膨润土投 加量/ ( g·L － 1 ) 聚合氯化 铝投加量/ ( g·L － 1 ) 搅拌 时间/h 化学需 氧量去除 率/% 吸光度 去除率/ % 1 3 ( 1) 0. 5 ( 1) 0. 5 ( 1) 51. 99 91. 93 2 3 ( 1) 2. 0 ( 2) 0. 5 ( 1) 60. 12 94. 66 3 3 ( 1) 3. 5 ( 3) 1. 0 ( 2) 60. 86 95. 48 4 3 ( 1) 5. 0 ( 4) 1. 0 ( 2) 64. 63 94. 76 5 9( 2) 0. 5 ( 1) 0. 5 ( 1) 54. 32 94. 35 6 9 ( 2) 2. 0 ( 2) 0. 5 ( 1) 63. 68 96. 98 7 9 ( 2) 3. 5 ( 3) 1. 0 ( 2) 64. 33 98. 12 8 9 ( 2) 5. 0 ( 4) 1. 0 ( 2) 68. 25 97. 06 9 15 ( 3) 0. 5 ( 1) 1. 0 ( 2) 58. 01 93. 96 10 15 ( 3) 2. 0 ( 2) 1. 0 ( 2) 67. 93 96. 84 11 15 ( 3) 3. 5 ( 3) 0. 5 ( 1) 68. 22 97. 79 12 15 ( 3) 5. 0 ( 4) 0. 5 ( 1) 73. 31 96. 55 13 21 ( 4) 0. 5 ( 1) 1. 0 ( 2) 58. 36 93. 70 14 21 ( 4) 2. 0 ( 2) 1. 0 ( 2) 66. 93 96. 22 15 21 ( 4) 3. 5 ( 3) 0. 5 ( 1) 67. 29 97. 43 16 21 ( 4) 5. 0 ( 4) 0. 5 ( 1) 74. 62 96. 61 注: 括号内数据为对应的水平． 表 2 化学需氧量去除率的极差分析结果 Table 2 Range analysis results of COD removal rate 水平 化学需氧量去除率/% 膨润土投加量 聚合氯化铝投加量 搅拌时间 1 59. 40 55. 67 64. 19 2 62. 64 64. 67 63. 66 3 66. 87 65. 18 — 4 66. 80 70. 20 — 极差，R 7. 47 14. 53 0. 53 较优水平 3 4 1 因素主次 2 1 3 除率的影响最大，当其取值为 5 g·L － 1 时，处理效果 最好，均值达到了 70. 20% ． 从表中还可以看出: 当 聚合氯化铝投加量从 0. 5 增加到 2. 0 g·L － 1 时，化学 需氧量去除率提高了 9% ，效果非常明显; 而投加量 从 2. 0 增加到 3. 5 g·L － 1 时，处理效果变化很不明 显，只提升了 0. 51% ; 从 3. 5 增加到 5 g·L － 1 时，处理 效果又有了较显著的变化，提升了 5. 02% ，化学需 氧量去除率最高，为 69. 89% ． 可见，聚合氯化铝的 投加量对化学需氧量的去除效果至关重要． 由于有 机改性膨润土既有亲水基团，又有疏水基团，所以难 以与废水分离［12］． 加入聚合氯化铝，可以有效地 使吸附污染物的膨润土沉降至水底，保持出水的 澄清，并且依靠混凝形成的带正电的水解产物，通 过电性中和以及吸附作用，也可以去除一定的有 机污染物［13］． 膨润土投加量的影响次之． 如表 2 所示，当膨 润土投加量由 3 增加至 15 g·L － 1 时，处理效果呈线 性提升，从 59. 4% 提升到 66. 87% ． 由此可以看出， 随着膨润土的增多，吸附剂总量增加，更多的污染物 被膨润土吸附去除． 但是，在 15 g·L － 1 的基础上再 增加膨润土投加量，效果不但没有提升，反而有一定 的下降． 这主要是由于随着膨润土的增加，水体与 膨润土更难以分离，并且膨润土本身会带入一定量 的化学需氧量，过多的膨润土不但没有办法改善水 质，反而会让水体更加浑浊． 并且随着膨润土投加 量的增加，水体达到吸附平衡后，处理效果提升越来 越缓慢，而引入的化学需氧量也逐渐增多，反而会使 处理效果下降［14］． 搅拌时间对处理效果几乎没有影响． 由于废水 并不黏稠，膨润土和聚合氯化铝都可以较快速的与 废水混合均匀． 从节约成本及增加处理能力的角度 考虑，以 0. 5 h 为宜． 由上述分析可知，要使印钞废水的化学需氧量 去除率得到最佳效果，各因素的选择应为: 膨润土投 加量为 15 g·L － 1 ，聚合氯化铝投加量为 5 g·L － 1 ，搅 拌时间为 0. 5 h． 此时的 COD 去除率达到 73. 31% ． 2. 2. 2 色度去除率分析 对实验的吸光度去除率进行极差分析，结果如 表 3 所示． 表 3 吸光度去除率的极差分析 Table 3 Range analysis results of absorbance removal rate 水平 吸光度去除率/% 膨润土投加量 聚合氯化铝投加量 搅拌时间 1 94. 21 93. 49 95. 79 2 96. 63 96. 17 95. 77 3 96. 28 97. 21 — 4 95. 99 96. 25 — 极差，R 2. 42 3. 72 0. 02 较优水平 2 3 1 因素主次 2 1 3 从数据分析可以得出结论，各因子对吸光度去 除率的影响能力大小依次为: 聚合氯化铝投加量 ＞ 膨润土投加量 ＞ 搅拌时间． 聚合氯化铝投加量对吸光度去除率影响最大． ·622·