摘要：利用高分子絮凝劑聚合硫酸鐵與石灰水配合處理含表面活性劑的廢水，通過對廢水CODcr的檢測，找出了其在使用時的較佳質量濃度（600mg·L-1）和pH值（>10），并與其它的一些處理方法相比較，證明該方法對含表面活性劑廢水的處理是非常有效的。
在廢水處理過程中，無論是工業廢水還是生活廢水，一般都會含有表面活性劑，只是含量不同。由于表面活性劑的存在，往往會產生大量泡沫，給廢水的處理帶來了一定難度。在注重水資源保護和廢水處理的今天，找出一種低廉、行之有效的處理方法是非常有必要的。本文主要是通過實驗，找出了聚合硫酸鐵與石灰水配合處理含表面活性劑廢水的方法，及在處理效果較佳時的使用濃度和pH值，并與其它的一些處理方法作比較，證明該方法對含表面活性劑廢水的處理是非常有效的。
1、實驗部分
1.1測試方法
化學耗氧量（CODcr）按GB 11914-1989重鉻酸鹽法測定。
消泡情況的測試：取一定量的水樣，用攪拌器在一定的攪拌速度下攪拌1min，觀察水面上方泡沫的體積，以此進行比較。
2、實驗結果與討論
2.1廢水水樣的配制
由于表面活性劑的種類繁多，不易收集到具有代表性的水樣，為說明本處理方法的適用性。特將一些有代表性的表面活性劑成品配成廢水水樣進行試驗。水樣配制如表1。
表1 廢水水樣的組成
| 種類 | 名稱 | 取樣量 | 廢水水樣性能 |
| 陽離子表面活性劑 | 潔爾滅 | 0.5g | 水樣總體積V=2500mL，CODcr=3872mg·L-1，pH=6.74 |
| TC-8 | 0.5g | ||
| SH105 | 0.6mL | ||
| 1227 | 0.6mL | ||
| 兩性表面活性劑 | BS-12 | 0.6mL | |
| OB-2 | 0.6mL | ||
| 陰離子表面活性劑 | MES | 0.6mL |
2.2聚合硫酸鐵的用量對處理效果的影響
取“2.1”配制的表面活性劑廢水水樣50mL于100mL燒杯中，分別用200-1000mg·L-1各種用量的聚合硫酸鐵進行處理，處理后靜置20min，吸取上層清液進行COD檢測，結果見圖1。
從圖1中可以看出，隨著聚合硫酸鐵濃度的增加，CODcr的去除率也逐漸增加。這主要是由聚合硫酸鐵水解產生的氫氧化鐵膠體吸附了廢水中帶電荷的表面活性劑分子，形成較大的絮凝物，而沉入水底，從而降低了廢水中表面活性劑濃度。但當聚合硫酸鐵達到一定質量濃度的時候，盡管有大量氫氧化鐵膠體形成，但此時水中表面活性劑分子與水分子之間的作用力已大于或等于表面活性劑分子與膠體之間的電荷吸附力，水中表面活性劑的濃度不再有太大的變化，考慮實際使用經濟成本，在此實驗條件下，對表面活性劑廢水進行處理所用聚合硫酸鐵的較佳質量濃度為600mg·L-1。
2.3pH值及介質對聚合硫酸鐵處理效果的影響
根據絮凝化學理論，絮凝劑水解產生絡合離子的反應與溶液的pH值有關，pH值的大小直接影響絮凝劑的絮凝效果。為了解pH值及介質對聚合硫酸鐵處理效果的影響，取2.1配制的水樣，分別用NaOH、NaOH+石灰水、石灰水調整溶液pH值為6、8、10、12，然后加入質量濃度為600mg·L-1的聚合硫酸鐵處理，攪勻，靜置20min，測其CODcr值，結果如圖2。
從圖2中可以看出，用石灰水調整溶液的pH值，當pH>10時，CODcr的去除率達到較佳。這主要是在聚合硫酸鐵水解生成氫氧化鐵膠體的同時，還生成了微溶的硫酸鈣沉淀的緣故，因為在氫氧化鐵膠體吸附形成絮凝物沉降時，就象一張下沉的魚網，而微溶的硫酸鈣則加強了網間的致密性，從而將一些本來沉不下來的表面活性劑分子拉沉到了水底。當然，在石灰水達到一定濃度的時候，水中絮凝物和表面活性劑之間會達到一個平衡，此時廢水中表面活性劑的濃度不再會有大的變化。從圖2中知聚合硫酸鐵處理含表面活性劑廢水的較佳pH值為pH>10，所用介質為石灰水。
2.4與用聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺處理方法的比較
取“2.1”所配水樣，調整溶液的pH值在10左右，分別用聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺，質量濃度在200-1000mg·L-1的藥劑依次處理，處理后靜置20min，吸取上層清液測其CODcr值，結果如圖3。
從圖3可以看出聚合硫酸鐵對含表面活性劑廢水的處理方法，明顯優于用其它絮凝劑，如：聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺來處理的方法。這主要是因為聚合硫酸鐵與其它絮凝劑相比有凝聚pH范圍大，絮凝物的生成、凝聚、沉降快，脫色性好等特點，若再結合石灰水，則處理效果就更理想，且處理后水中的泡沫大有改觀，有利于廢水的進一步處理。
3、應用實例
如在某公司廢水處理的過程中采用該方法，其中陽離子車間廢水的預處理就采用了該方法，得到了很好的處理效果。表2是陽離子車間一組隨機廢水水樣處理的結果。
表2陽離子車間隨機廢水水樣處理結果
| 水樣編號 | 1# | 2# | 3# | 4# |
| 處理前CODcr/mg·L-1 | 1123.6 | 897 | 1013.5 | 1087 |
| 處理后CODcr/mg·L-1 | 325.8 | 251.2 | 299 | 313.1 |
| CODcr去除率/% | 71 | 72 | 70.5 | 71.2 |
從表2中可以看出，處理后的CODcr值均<500mg·L-1，這已符合化工企業廢水的排放要求。且CODcr去除率都在70%以上。完全驗證了該方法對表面活性劑廢水處理的作用。
4、結論
4.1對于含表面活性劑廢水的處理，聚合硫酸鐵的較佳使用質量濃度為600mg·L-1，并且用石灰水調節pH值>10，此時CODcr去除率可達70%以上，且處理后水中的泡沫也大有改善。
4.2從試驗用的廢水組成來看，處理的廢水中含有了陽離子、陰離子和兩性表面活性劑，說明該廢水水樣在含表面活性劑的廢水中有一定的代表性，由此也說明了用聚合硫酸鐵配合石灰水處理含表面活性劑廢水的方法具有適用性。
4.3由于聚合硫酸鐵、石灰水價格便宜，使用方便，處理廢水的費用約為0.5元/t，該方法具有推廣性，有一定的社會效益和經濟效益。
