隋智慧^1，2　秦煜民^1，3　林冠發⁴　張躍升¹
（1、北京科技大學土木與環境工程學院，北京 100083；2.齊齊哈爾大學輕紡系，黑龍江齊齊哈爾 161006；
3.河北理工學院資源系，河北 唐山 063009；4.西安交通大學材料科學與工程學院，陜西西安 710049）

　　摘　要；天然礦物質制成的BKD—2型聚鐵鹽絮凝劑，其分子通式為[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]m，采用該絮凝劑處理制革廢水，試驗結果表明：在常溫小H值為6～8，絮凝劑的投加量為200mg／L條件下，在原水的CODcr約為3000mg／L，Cr³⁺約80mg／L，S^2-約50mg／L時，CODcr、Cr³⁺的去除率分別達到65％～70％、60%～65％，且成本較低。
　　關鍵詞：絮凝劑；制革；廢水處理；混凝
　　中圖分類號：TU991.22；X794
　　文獻標識碼：A
　　文章編號：1009－2455（2002）03－0033－03

An Experimental Study on The Leather Wastewater Treatment by A New Flocculent
SUI Zhi-hui1,2, QIN Yu-min1,3, LIN Guan-fa4, ZHANG Yue-sheng 1
(1. Civil and Environmental Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083,China; 2. Dept. of Light Industry and Textile, Qiqihar University, Qiqihar 161006, China; 3. Dept. of resources, Hebei Institute of Technology, Tangshan 063009, China; 4. School of Material Science and Engineering, Xi‘an JiaoTong University, Xi‘an 710049, China)

　　Abstract: BKD-2 polyferrum salt([Fe₂(OH)n(SO₄)_3-n/2]m) floculent made from natural mineral has been
used to treat leather wastewater. The characteristics of original water are shown as follows: CODcr is about 3000　mg/L; Cr³⁺ is about 80 mg/L; S^2- is about 50 mg/L. The experimental results show that the removing rate of　C0Dcr, Cr³⁺ is 65%～70% and 60%～65% respectively in the condition that temperature is normal, pH value is 6-8 and the adding quantity of flocculent is 200 mg/L. And this method has the advantage of low cost.
　　Key words: flocculent; leather; wastewater treatment; coagulation

　　絮凝沉降法是制革廢水處理常用的方法。本試驗采用新型絮凝劑可有效去除制革廢水中有機物、色度、重金屬、氮和硫等，操作管理方便，處理效果穩定，不受水溫、氣溫和毒物的影響，還能夠去除生物難以降解的有機殘留物。

1 廢水水質

　　制革廢水水樣取自齊齊哈爾市某制革廠，該廠采用濕法加工，大量的蛋白質、油脂和化工原料，如酸、堿、鹽、鞣劑、加脂劑和染料等隨廢水排出。廢水水質見表1。

表1 未經處理的制革廢水監測結果 項目 pH 色度/倍 CODcr/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) Cr³⁺/(mg.L^-1) S^2-/(mg.L-1) Cl^-/(mg.L^-1) BOD₅/(mg.L^-1) 區間值 8-12 600-2000 3000-3800 2000-4000 60-100 45-55 1000-2000 1000-1200 平均值 10 1300 3400 3000 80 50 1500 1100

2 試驗部分

2.1 絮凝劑的制備及其特性
　　BKD－2絮凝劑是以天然礦物質為主要原料，經過—系列物理化學加工處理制備而成的新型復合絮凝劑。該種絮凝劑制備工藝簡單，只需將原料干燥、破碎、過篩，然后按一定的投料比在反應槽內與加入的化學試劑反應，結晶處理后即可得到成品。BKD－2絮凝劑兼具絮凝、吸附架橋和吸附脫色等多種功效。固體BKD－2絮凝劑外觀呈淡黃色，經分析測試和研究確認，其分子通式為［Fe₂（OH）n（SO₄）_3-n/2］m，n＜2，m＞11。其分子中具有多核絡合離子結構，在水溶液中能產生大量的疏水性的氫氧化物聚合體，如［Fe（H₂O）₆]³⁺、［Fe₂（H₂O）₃]³⁺等。
　　BKD－2絮凝劑能夠提供大量的絡合離子，能夠強烈吸附膠體粒子，通過粘附、架橋交聯作用，促使微粒凝聚，同時，還可以發生物理化學變化，中和膠體微粒及其懸浮物表面電荷，降低膠團的g電位，因而膠體離子由原來的相斥變成相吸，破壞膠團的穩定性，粒子相互碰撞而沉降[1]。
　　與其它絮凝劑相比，BKD－2絮凝劑無毒無害?；瘜W性質相當穩定、極易溶解于水，且價格低廉、存放方便。
2.2 試驗方法
2.2.1 燒杯攪拌試驗
　　在500mL燒杯中加人制革廢水400mL，調節pH值，使其在絮凝劑最佳絮凝pH范圍內，先以200r／min的速度攪拌2min，再以40r／min的速度攪拌10 min，靜止20min后過濾，取濾液測定CODcr、色度及Cr³⁺濃度等主要指標。
2.2.2 沉降試驗
　　于100mL具塞量商中，先加人制革廢水，再加人一定劑量的BKD－2絮凝劑，將量簡來回倒置10次后靜置。測定不同時間下，絮狀物沉降高度，得到絮凝物沉降速度。然后將此沉降的混合液100mL倒入直徑為80mm的布氏漏斗中，在常壓下過濾，測定其沉降不同時間的絮凝污泥量。

3 試驗結果

3.1 攪拌速度對絮凝沉淀效果的影響
　　在絮凝劑添加過程中，一般先用較快速度進行攪拌，使絮凝劑與微粒能充分接觸。一旦絮凝作用產生，攪拌速度就應該降低，避免破壞已形成的絮團。本試驗采用快速（200r／min）攪拌與慢速（40r／min）攪拌相結合的方式，絮凝效果好。

3.2 pH值對絮凝效果的影響
　　在常溫及絮凝劑投加量為 200mg／L的條件下，考察pH值對絮凝效果的影響。圖1表明中H值對BKD－2型絮凝劑處理制革廢水的絮凝效果影響很大。在pH為7－8的范圍內CODcr和色度的去除率，達到最高，分別為68.2％和71.8％。Cr³⁺的去除率在pH值為8.6時最高，達到60.6％。因為在此pH條件下，其一，Cr³⁺生成C₃（OH）₃沉淀，其二，Cr³⁺隨著生成的絮狀物沉淀沉降下來；隨著pH值的繼續增加，Cr³⁺的去除率下降較小。同時，SS的去除率在PH為7.3時達到最高，為64.6％。
3.3 絮凝劑投加量對絮凝效果的影響
　　圖2所示，在常溫及pH值7.0條件下，隨著BKD－2型絮凝劑的加人，CODCr、色度、SS和Cr³⁺的去除率先增大，當絮凝劑的投加量為200－250mg／L時，絮凝效果最好，去除率分別達到68.2％、71.8％、64.6％和60.6％，投加量繼續增大時，絮凝效果下降。

　　剛開始投加絮凝劑時，由于使微粒的表面電位降低，微粒間的表面斥力下降，廢水中的微粒開始絮凝；隨著絮凝劑的增加，微粒的表面電位逐漸降到零，廢水中的微粒產生快速絮凝；繼續投加，微粒的表面電位又開始上升，斥力增加，絮凝效果變差。
3.4 絮凝劑投加量對沉降速度的影響
　　從圖3可以看出：在常溫及pH值7.0條件下，絮凝劑的投加量為200mg／L時沉降速度最大，也就是絮凝效果最佳；在絮凝劑的投加量為400mg／L時沉降速度最慢。這說明，絮凝劑的投加量超過最佳值后，隨絮凝劑投加量的加大，沉降速度反而降低。這與前面結論一致。

3.5 沉降時間對污泥量的影響
　　圖4表明：在常溫、最佳投加量及最佳pH值條件下，污泥量隨沉降時間的延長而增大。沉降10min污泥量占沉降60min污泥量的 85％左右，說明BKD－2型絮凝劑對處理制革廢水的沉降速度很快，絮凝效果良好。

3.6 最佳條件下的處理效果
　　取制革廢水各400mL，調節PH值為7.0，絮凝劑用量為200mg／L，沉降時間10min，試驗結果見表2。

表2 最佳條件下處理效果 編號 原水 絮凝處理后 Cr³⁺/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) 色度/(mg.L^-1) CODcr/(mg.L^-1) Cr³⁺/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) 色度/(mg.L^-1) CODcr/(mg.L^-1) 1 65.2 2234 1120 2180 26.2 781.8 310 675.8 2 66.4 2168 1250 3214 25.9 757.1 360 1125 3 62.1 2334 1360 3002 25.5 916.9 370 930.6 4 78.9 2448 1480 3225 30.0 881.3 430 1161 5 82.5 2639 1520 3146 30.5 897.4 450 1069 6 90.7 2427 1660 3561 36.2 849.5 480 1139

　　 試驗結果表明，最佳絮凝條件下CODcr、色度、SS和CJ3+的去除率分別穩定在65％～70％、70％～75％、64％～66％和60％～65％之間，這就進一步說明BKD－2絮凝劑對于制革廢水具有良好的處理效果。

4 結論

　　①常溫下，BKD－2型絮凝劑最佳絮凝條件：pH7～8，用量200mg／L，先以200r／min的速度攪拌2min，再以40r／min的速度攪拌10min，靜止沉降20min。
　?、贐KD－2型絮凝劑處理制革廢水，最佳絮凝條件下絮物沉降速度最快，沉降10min時污泥量占沉降60min時污泥量的 85％左右。
　?、壑聘飶U水經BKD－2型絮凝劑絮凝沉降后，為進一步用氧化溝、SBR等生物法處理打下基礎，使制革廢水達標排放。

參考文獻：

　　[1] 蔣展鵬.環境工程學[M].北京：高等教育出版社，1991.

　　作者簡介：隋智慧（1971－），男，黑龍江齊齊哈爾人，博士，目前主要從事工業廢水治理及環境質量評價等研究工作，電話（010）62348450。