沸石聯(lián)合硫酸鋁處理生活污水技術(shù)初探

解玉紅，石 夢(mèng)，馮 炘

(天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院，天津300384)

沸石聯(lián)合硫酸鋁處理生活污水技術(shù)初探

解玉紅，石 夢(mèng)，馮 炘*

(天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院，天津300384)

［目的］探討沸石聯(lián)合無機(jī)絮凝劑硫酸鋁處理生活污水的最佳投加比例。［方法］將沸石和硫酸鋁聯(lián)合起來處理生活污水，通過分析絮凝率的變化，研究二者聯(lián)合使用的最佳投加比例。［結(jié)果］沸石和硫酸鋁聯(lián)合使用的最佳投加比例為1∶1，此時(shí)絮凝率高達(dá)98%以上。沸石聯(lián)合硫酸鋁處理生活污水不僅可以提高污水的處理效果，而且降低了化學(xué)絮凝劑的用量，從而減少了化學(xué)絮凝劑的二次排放，并降低了經(jīng)濟(jì)成本。［結(jié)論］該研究為今后生活污水的有效處理提供了理論依據(jù)。

沸石;硫酸鋁;生活污水

當(dāng)今環(huán)境問題日益突出，水資源作為人類賴以生存的寶貴資源，也受到了很大程度的污染。水污染直接影響了飲用水的水質(zhì)，也會(huì)對(duì)土壤造成毒害，影響到農(nóng)作物的生長(zhǎng)，從而影響人體的健康，所以對(duì)污水進(jìn)行處理十分重要。污水處理的方法很多，其中沸石和無機(jī)絮凝劑在污水處理方面都起到很大的作用，但是都各有不足之處。筆者將沸石和無機(jī)絮凝劑硫酸鋁聯(lián)合起來處理污水，探討二者聯(lián)合使用的最佳投加比例，使污水處理的效果更佳。

1 材料與方法

1.1 樣品采集試驗(yàn)樣品主要取自天津理工大學(xué)生活區(qū)下水道中的生活污水，將取來的水樣置于瓶中待用。

1.2 主要儀器與試劑

1.2.1 儀器。所用儀器主要包括:721型可見分光光度計(jì)(上海菁華科技儀器有限公司)和EL104電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)。

1.2.2 試劑。所用試劑主要包括沸石粉(天津市泰福電梯安裝工程有限公司)和硫酸鋁(天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司)，硫酸鋁為分析純。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 沸石最佳投加量的確定。分別量取100 ml污水置于6個(gè)100 ml的錐形瓶中，在6個(gè)裝有水樣的錐形瓶中分別加入 0、14、16、18、20、22 mg 沸石粉。用玻璃棒攪拌水樣 5 min后，沉淀30 min。沉淀完成后，分別取上清液測(cè)定波長(zhǎng)550 nm處的吸光度，計(jì)算絮凝率。

1.3.2 硫酸鋁最佳投加量的確定。分別量取100 ml污水置于14個(gè)100 ml的錐形瓶中，然后分別在14個(gè)裝有水樣的錐形瓶中加入0、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70 mg硫酸鋁。用玻璃棒攪拌水樣5 min后，沉淀30 min。分別取上清液測(cè)定波長(zhǎng)550 nm處的吸光度，計(jì)算絮凝率。

1.3.3 固定沸石的最佳投加量，改變硫酸鋁的用量。以“1.3.1”確定的沸石最佳投加量為固定量，分別量取100 ml污水置于10個(gè)100 ml的錐形瓶中，然后分別在9個(gè)裝有水樣的錐形瓶中加入沸石粉，以沸石粉:硫酸鋁的比例分別為5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5確定硫酸鋁的投加量，不添加試劑的水樣作為對(duì)照。分別用玻璃棒攪拌水樣5 min后，沉淀30 min。分別取上清液測(cè)定波長(zhǎng)550 nm處的吸光度，計(jì)算絮凝率。

1.3.4 固定硫酸鋁的最佳投加量，改變沸石的用量。以“1.3.2”確定的沸石最佳投加量為固定量，分別量取100 ml污水置于10個(gè)100 ml的錐形瓶中，然后分別在9個(gè)裝有水樣的錐形瓶中加入硫酸鋁，以硫酸鋁:沸石粉的比例分別為5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5確定沸石粉的投加量，不添加試劑的水樣作為對(duì)照。分別用玻璃棒攪拌水樣5 min后，沉淀30 min。分別取上清液測(cè)定波長(zhǎng)550 nm處的吸光度，計(jì)算絮凝率。

1.3.5 絮凝率計(jì)算。絮凝率計(jì)算公式［1］:

式中，C為絮凝率;A為不加藥品的污水(對(duì)照)在550 nm處的吸光度;B為樣品在550 nm處的吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 沸石的最佳投加量由表1可知，沸石處理100 ml水樣時(shí)的最佳投加量為18 mg，此時(shí)最佳絮凝率為51.97%。

2.2 硫酸鋁的最佳投加量由表2可知，硫酸鋁處理100 ml水樣時(shí)的最佳投加量為45 mg，此時(shí)絮凝率最高，為98.74%。

表1 不同沸石投加量的絮凝率

表2 不同硫酸鋁投加量的絮凝率

2.3 沸石聯(lián)合硫酸鋁處理污水

2.3.1 固定沸石的最佳投加量，改變硫酸鋁的用量。由表3可知，用沸石和硫酸鋁聯(lián)合處理100 ml水樣時(shí)，在固定沸石的最佳投加量為18 mg的情況下，硫酸鋁的最佳投加量為18 mg，沸石和硫酸鋁聯(lián)合使用的最佳比例為沸石∶硫酸鋁=1∶1，此時(shí)最佳絮凝率為98.90%。

2.3.2 固定硫酸鋁的最佳投加量，改變沸石的用量。由表4可知，用沸石和硫酸鋁聯(lián)合處理100 ml水樣時(shí)，在固定硫酸鋁的最佳投加量為45 mg的情況下，沸石的最佳投加量為45 mg，硫酸鋁和沸石聯(lián)合使用的最佳比例為硫酸鋁∶沸石=1∶1，此時(shí)最佳絮凝率為98.73%。

表3 固定沸石投加量(18 mg)、改變硫酸鋁投加量的絮凝率

表4 固定硫酸鋁投加量(45 mg)、改變沸石投加量的絮凝率

3 結(jié)論

沸石產(chǎn)量豐富，價(jià)格便宜，但是用其單獨(dú)處理污水絮凝效果很差，絮凝率最高只有51.97%。硫酸鋁作為常用的化學(xué)絮凝劑，單獨(dú)用于污水處理絮凝效果很好，絮凝率高達(dá)98.74%。研究表明，沸石聯(lián)合硫酸鋁處理污水的絮凝效果要優(yōu)于單獨(dú)使用沸石或硫酸鋁處理污水的絮凝效果，而且當(dāng)沸石聯(lián)合硫酸鋁處理污水時(shí)，達(dá)到相同的絮凝率硫酸鋁的用量要少于單獨(dú)使用無機(jī)絮凝劑處理污水時(shí)的用量。所以，可以減少硫酸鋁的用量，這樣既可以提高污水的處理效果，減少化學(xué)絮凝劑的二次排放，又可以節(jié)省成本。

［1］嚴(yán)麗君，黎彬，沈彩虹，等.化學(xué)絮凝劑對(duì)高嶺土微顆粒的絮凝特性研究［J］.水處理技術(shù)，2009，35(7):42－45.

Treatment of Sewage Using Zeolite and Aluminum Sulfate

XIE Yu-hong，F(xiàn)ENG Xin et al (College of Environmental Science and Safety Engineering，Tianjin University of Technology，Tianjin 300384)

［Objective］The study aimed to discuss the optimum ratio of zeolite to aluminum sulfate dosage in sewage treatment.［Method］Zeolite and aluminum sulfate were combined to treat sewage，and flocculation rate of sewage was calculated to analyze the optimum ratio of zeolite to aluminum sulfate dosage.［Result］The best ratio of zeolite to aluminum sulfate dosage in sewage treatment is 1∶1，and the flocculation rate is the highest，reaching above 98%.Using zeolite and aluminum sulfate to treat sewage can not only improve treatment effect，but also reduce aluminum sulfate dosage，thereby decreasing secondary emission of aluminum sulfate and economic cost.［Conclusion］The research can provide theoretical references for effective treatment of sewage in future.

Zeolite;Aluminum sulfate;Sewage

S181.3

A

0517－6611(2014)25－08722－02

2009年天津市自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(09JCZDJC26200);天津市科委自然科學(xué)基金項(xiàng)目(043611111)。

解玉紅(1976－)，女，河北灤縣人，副教授，碩士，從事環(huán)境生物技術(shù)方面的研究。*通訊作者，教授，從事生物化學(xué)方面的研究。

2014-07-23

10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.25.093