本文通過(guò)深入研究脫硫廢水處理技術(shù)，并基于實(shí)驗數據分析工藝參量，以期為物化法預處理脫硫廢水工藝流程提供可靠的參數支持，實(shí)現脫硫廢水“零排放”。
1、硫化物沉淀反應實(shí)驗
1.1 正交實(shí)驗因素及水平的確定
在硫化物沉淀反應過(guò)程中，影響化學(xué)反應過(guò)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)驗以去除鉛離子為例進(jìn)行分析。
以類(lèi)型的正交實(shí)驗來(lái)進(jìn)行工藝參數的采集，進(jìn)而尋求最佳的工藝參量，具體硫化物反應實(shí)驗的參量和影響因素見(jiàn)表1。
1.2 實(shí)驗結果與分析
基于表1列出的硫化物反應實(shí)驗的參量和影響因素進(jìn)行硫化物沉淀反應實(shí)驗。用量具稱(chēng)量200mL反應后的水溶液置于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Pb2+離子的含量。
實(shí)驗結果表明，硫化鈉可顯著(zhù)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，形成沉淀物，當硫化鈉的加入量較多時(shí)，廢水溶液會(huì )摻雜過(guò)多的污染物。當攪拌速度較慢且攪拌時(shí)間較短時(shí)，化學(xué)反應會(huì )不充分，未達到去除污染物的目的，如果攪拌速度較快且時(shí)間較長(cháng)，又會(huì )造成運行成本過(guò)大、效果不佳。
1.3 單因素實(shí)驗
正交實(shí)驗結果表明，硫化鈉的加入量對于去除污水中重金屬離子具有顯著(zhù)的影響作用。單因素實(shí)驗基于正交實(shí)驗結果，進(jìn)一步探討硫化鈉的加入量單因素對于去除污水中重金屬離子的影響參量。
用量具稱(chēng)量200mL反應后的水溶液，置于300mL的容器中，并將其固定在精密的電動(dòng)攪拌器上，待其充分反應后，加入一定量的混凝劑，慢速攪拌10min，擱置30min后，取上清液測Pb2+離子的含量。
結果表明，隨著(zhù)硫化鈉的加入量增多，污水中重金屬鉛離子含量顯著(zhù)降低，但當硫化鈉的加入量達到21mg/L，鉛離子的去除率達到最高，當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
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+)︰m(Fe3+)=2︰3稱(chēng)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調制3。將溶液置于300mL的三口燒瓶中，并放置、攪拌。調整攪拌參數(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)驗是基于硫化物沉淀實(shí)驗進(jìn)行的。Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3的質(zhì)量分數為10%，PAM的質(zhì)量分數為0.1%，PAFS外購，以類(lèi)型的正交實(shí)驗來(lái)進(jìn)行工藝參數的采集，通過(guò)水樣濁度選取優(yōu)良的混凝劑和助凝劑。
用量具稱(chēng)量200mL反應后的水溶液，置于300mL的容器中，將其固定在精密的電動(dòng)攪拌器上，待其充分反應后，加入一定量的混凝劑，慢速攪拌10min，擱置30min后，取上清液測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，反應結束后，選取一定的水樣進(jìn)行濁度測試。
實(shí)驗結果表明，混凝劑和助凝劑可顯著(zhù)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(cháng)，提高離子風(fēng)吸附能力，有效地去除污染物。
3、結語(yǔ)
本實(shí)驗結果表明：在硫化物沉淀反應階段，硫化鈉可顯著(zhù)地去除廢水中的Pb2+離子，加入量因素對實(shí)驗結果的影響最大、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)驗階段，混凝劑和助凝劑可顯著(zhù)去除水樣的濁度，PAFS因素對實(shí)驗結果的影響較大，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(lái)源：安徽淮北濉溪新源熱電有限公司)
