·1248 北京科技大学学报 第34卷 取上述六组模拟水样，每组5份，各1000mL. 从表中极差可以看出：两因素影响去除效果的 在各组中分别加入1g·L-1聚合氯化铝12mL和 主次顺序是总投加量>药剂组成，因此控制总投加 1gL-聚丙烯酰胺0、2、4、6和8mL,试验条件按照 量对最终的去除效果起着更为重要的作用：随着总 正交试验的最佳条件设置，结果如图6所示. 药剂量的增加，Z2+去除效率逐渐提高，但药剂组分 3.0 对去除效率的影响有一个最适值，在本试验中当 模拟水样 ◆8mg*L↓ V(PAC):V(PAM)=2:1时，处理效果最为良好；参 2.5、 10 mg.L- ★-12mgl- 数最佳组合是8号试验，当总药剂量为14mgL-1, 2.0 米14mgL- V(PAC):V(PAM)=2:1(PAC投量约9.5mL,PAM 16 mg.L- -18mgL-1 投量约4.5mL)时，水中剩余Zn2+质量浓度为 1.5 0.54mgL-1,去除率可达到96.38%. 1.0 3结论 0.5 0 4 6 PAM投加量/mL 通过单因素试验研究了混凝药剂种类、投加量、 投加时间、pH值、混凝搅拌强度和搅拌时间等因素 图6PAM投加量对Zn2*去除效果的影响 Fig.6 Effect of PAM dosage on the removal of Zn2 ions 对Z+去除效果的影响，明确了适宜的试验参数范 围，并采用正交试验进行试验参数优化.试验表明： 试验表明，随PAM投加量增加，Z2+去除效果 当V(PAC):V(PAM)=2:1时，协同效应可达到最 不断提高.未加PAM时，形成的絮体细小，结构松 好；在pH值为9，PAC投加量为9.5mL,PAM投加 散，沉降速度慢；投加PAM后，形成的矾花明显增 量为4.5mL,搅拌强度为80r·minl,搅拌时间为 大，沉降速度明显加快@，原因是PAM中的长链 10min时，处理效果较好，出水中Zn+质量浓度为 分子和酰胺基极性基团能够对形成的絮体产生吸附 0.54mgL-1,去除率可达到96.38%，满足国家排放 桥联和网捕作用，因而改普了混凝环境，弥补了 标准要求 PAC单独沉降的不足，使混凝效果得到提高田.当 PAM投加量为4mL时，反应已基本完成，再增加 参考文献 PAM投加量无意义 (2)PAC/PAM药剂配比正交试验.对PAC与 [Fang Y,Min X B,Tang N,et al.Research development on the treatment for wastewater containing zinc.Ind Saf Enriron Prot, PAM投加量单独进行两因素三水平正交试验设计. 2006,32(7):5 试验条件：取自配模拟水1000mL,Zn2+质量浓度 (方艳，闵小波，唐宁，等。含锌废水处理技术的研究进展.工 15mgL-,按上述正交试验最佳参数设计.投加量 业安全与环保，2006,32(7)：5) 参考优选试验的结果，直观分析结果如表3所示. ] Wang C G,Hu L,Wang J K,et al.Treatment technique for mine's zinc-bearing wastewater.Yunnan Metall,2008,37 (5):66 表3 PAC/PAM配比正交试验分析表 (王春光，胡亮，王吉坤，等.矿山含锌废水的治理技术.云南 Table 3 Analysis of orthogonal test on ratio of PAC to PAM 治金，2008,37(5)：66) 总投加量/ 药剂组成， Zn2+去除 序号 B] Xu HH,Li M.Study on the nature of composite flocculants in (mL) V(PAC):V(PAM) 率/% mine water treatment.Min Saf Environ Prot,2006,33(5):37 1 10 1:1 90.70 (徐海宏，李满.复合絮凝剂在矿井水处理中的性能研究.矿 2 10 2:1 92.63 业安全与环保，2006,33(5)：37) 3 10 3:1 92.37 4] Li H P.Experimental research on polyaluminium chloride and alu- 12 1:1 91.50 minium sulphate as coagulant applying in wastewater treatment. 5 2 2:1 94.69 Yunnan Enriron Sci,2003,22(Suppl 1):101 6 12 3:1 93.29 (李惠萍.混凝剂聚合氯化铝与硫酸铝在水处理中的实验研 > 14 1:1 94.25 究.云南环境科学，2003,22（增f刊1）：101) 8 14 2:1 96.38 5] Annandale J G,Jovanovic NZ,Tanner P D,et al.The sustainabili- 14 3:1 94.73 ty of irrigation with gypsiferous mine water and implications for the 均值1 91.90 92.15 mining industry in south Africa.Mine Water Environ,2002,21 均值2 93.16 94.57 2):81 均值3 95.12 93.46 [6]Xia J P,Liu J R.Study of PAC and PAM composite coagulants in 极差 3.22 2.42 wastewater treatment of detergent production.Sichuan Enriron,北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 取上述六组模拟水样，每组 5 份，各 1 000 mL． 在各组中分别加入 1 g·L － 1 聚合氯化铝 12 mL 和 1 g·L － 1 聚丙烯酰胺 0、2、4、6 和 8 mL，试验条件按照 正交试验的最佳条件设置，结果如图 6 所示． 图 6 PAM 投加量对 Zn2 + 去除效果的影响 Fig． 6 Effect of PAM dosage on the removal of Zn2 + ions 试验表明，随 PAM 投加量增加，Zn2 + 去除效果 不断提高． 未加 PAM 时，形成的絮体细小，结构松 散，沉降速度慢; 投加 PAM 后，形成的矾花明显增 大，沉降速度明显加快［10］． 原因是 PAM 中的长链 分子和酰胺基极性基团能够对形成的絮体产生吸附 桥联 和 网 捕 作 用，因而改善了混凝环境，弥 补 了 PAC 单独沉降的不足，使混凝效果得到提高［11］． 当 PAM 投加量为 4 mL 时，反应已基本完成，再增加 PAM 投加量无意义． ( 2) PAC /PAM 药剂配比正交试验． 对 PAC 与 PAM 投加量单独进行两因素三水平正交试验设计． 试验条件: 取自配模拟水 1 000 mL，Zn2 + 质量浓度 15 mg·L － 1 ，按上述正交试验最佳参数设计． 投加量 参考优选试验的结果，直观分析结果如表 3 所示． 表 3 PAC /PAM 配比正交试验分析表 Table 3 Analysis of orthogonal test on ratio of PAC to PAM 序号 总投加量/ ( mL) 药剂组成， V( PAC) ∶ V( PAM) Zn2 + 去除 率/% 1 10 1∶ 1 90. 70 2 10 2∶ 1 92. 63 3 10 3∶ 1 92. 37 4 12 1∶ 1 91. 50 5 12 2∶ 1 94. 69 6 12 3∶ 1 93. 29 7 14 1∶ 1 94. 25 8 14 2∶ 1 96. 38 9 14 3∶ 1 94. 73 均值 1 91. 90 92. 15 — 均值 2 93. 16 94. 57 — 均值 3 95. 12 93. 46 — 极差 3. 22 2. 42 — 从表中极差可以看出: 两因素影响去除效果的 主次顺序是总投加量 ＞ 药剂组成，因此控制总投加 量对最终的去除效果起着更为重要的作用; 随着总 药剂量的增加，Zn2 + 去除效率逐渐提高，但药剂组分 对去除效率的影响有一个最适值，在本试验中当 V( PAC) ∶ V( PAM) = 2∶ 1时，处理效果最为良好; 参 数最佳组合是 8 号试验，当总药剂量为 14 mg·L － 1 ， V( PAC) ∶ V( PAM) = 2∶ 1( PAC 投量约 9. 5 mL，PAM 投量约 4. 5 mL) 时，水 中 剩 余 Zn2 + 质 量 浓 度 为 0. 54 mg·L － 1 ，去除率可达到 96. 38% ． 3 结论 通过单因素试验研究了混凝药剂种类、投加量、 投加时间、pH 值、混凝搅拌强度和搅拌时间等因素 对 Zn2 + 去除效果的影响，明确了适宜的试验参数范 围，并采用正交试验进行试验参数优化． 试验表明: 当 V( PAC) ∶ V( PAM) = 2∶ 1时，协同效应可达到最 好; 在 pH 值为 9，PAC 投加量为 9. 5 mL，PAM 投加 量为 4. 5 mL，搅拌强度为 80 r·min － 1 ，搅拌时间为 10 min时，处理效果较好，出水中 Zn2 + 质量浓度为 0. 54 mg·L － 1 ，去除率可达到 96. 38% ，满足国家排放 标准要求． 参 考 文 献 ［1］ Fang Y，Min X B，Tang N，et al． Research development on the treatment for wastewater containing zinc． Ind Saf Environ Prot， 2006，32( 7) : 5 ( 方艳，闵小波，唐宁，等． 含锌废水处理技术的研究进展． 工 业安全与环保，2006，32( 7) : 5) ［2］ Wang C G，Hu L，Wang J K，et al． Treatment technique for mine's zinc-bearing wastewater． Yunnan Metall，2008，37( 5) : 66 ( 王春光，胡亮，王吉坤，等． 矿山含锌废水的治理技术． 云南 冶金，2008，37( 5) : 66) ［3］ Xu H H，Li M． Study on the nature of composite flocculants in mine water treatment． Min Saf Environ Prot，2006，33( 5) : 37 ( 徐海宏，李满． 复合絮凝剂在矿井水处理中的性能研究． 矿 业安全与环保，2006，33( 5) : 37) ［4］ Li H P． Experimental research on polyaluminium chloride and alu￾minium sulphate as coagulant applying in wastewater treatment． Yunnan Environ Sci，2003，22( Suppl 1) : 101 ( 李惠萍． 混凝剂聚合氯化铝与硫酸铝在水处理中的实验研 究． 云南环境科学，2003，22( 增刊 1) : 101) ［5］ Annandale J G，Jovanovic N Z，Tanner P D，et al． The sustainabili￾ty of irrigation with gypsiferous mine water and implications for the mining industry in south Africa． Mine Water Environ，2002，21 ( 2) : 81 ［6］ Xia J P，Liu J R． Study of PAC and PAM composite coagulants in wastewater treatment of detergent production． Sichuan Environ， ·1248·