新型水处理剂研制及在污水处理中应用

廉价、高效、安全的新型水处理剂在水处理领域具有重要地位。针对现有絮凝剂市场中产品结构单一、产品生态安全风险较大和廉价重金属废水吸附剂的迫切需求等现状，开展新型絮凝剂和重金属吸附剂制备及在污水处理中应用研究。本文以廉价无机铝盐和玉米淀粉为原料，通过系统的小试和中试研究，优化了CAS合成配方、碱化度、合成方式、温度、时间及中间条件控制等，制备出生态安全型复合高效絮凝剂（CAS）。对模拟废水、城市生活废水和不同种类工业污水的絮凝处理结果显示：CAS具有絮凝性能高、投加量低、污泥体积小，使用后出水铝残留量低，生态安全性能高等特点。CAS综合了无机铝盐絮凝剂和天然高分子絮凝剂的优点，并在一定程度上弥补了各自组分的不足，较现有市售絮凝剂相比，絮凝效能大幅提高。Al-Ferron逐时络合比色法和扫描电镜从不同角度对CAS形态结构进行分析并对絮凝机理和生态安全机理进行了探讨。本文从污水处理角度出发，通过对模拟废水和实际工业废水的吸附处理，研究了泥炭作为亚余属吸附剂在污水处理中应用潜力，并就应用工艺的选择进行了探讨。结果表明：泥炭对受试二价重余属离子的平均吸附量高达2.05mmol／g，在6omin内丛本达到平衡。pH和共存盐浓度（如Ca~(2+)）会对泥炭吸附效果产生重要影响，泥炭对复合重命属组分产生竞争性吸附。无论是批处理还是柱吸附方式，泥炭对重命属废水有很好的吸附效果，前者的出水质量和处理废水体积要高于后者，特别是针对低浓度重金属废水。泥炭对高浓度冶炼厂制酸废水的最佳处理工艺是化学沉淀预处理十泥炭吸附。尽管形态上发生了一定的变化，但碱处理后泥炭对受试重众属的吸附效果与天然泥炭相当，经过适当碱处理后可以获得腐技酸以增加泥炭的工业附加值。