近年來(lái)，隨著景觀水體污染的日益加重，單純依靠水體的自凈能力已難以達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，因此人們對(duì)城市景觀水體污染治理的研究越來(lái)越多。城市景觀水的污染治理首先必須嚴(yán)格控制好外源污染物的進(jìn)入，使水體在不進(jìn)一步惡化的前提下，再根據(jù)原水水質(zhì)情況及要求采用不同的處理方式。

目前，國(guó)內(nèi)外城市景觀水處理方面主要分為四大類方法：即物理法、化學(xué)法、生化處理法和生態(tài)處理法，化學(xué)法具有見(jiàn)效快的特點(diǎn)，如何進(jìn)一步降低成本，提高處理效果，有待進(jìn)一步研究，現(xiàn)在鐵系和鋁系混凝劑是中國(guó)污水處理行業(yè)中較為常用的水處理劑，因此本試驗(yàn)對(duì)比了硫酸鐵與聚合氯化鋁處理城市景觀水的效果，目的是找出其較佳反條件，為日后應(yīng)用提供條件。

1處理機(jī)理

聚合氯化鋁（簡(jiǎn)稱PAC）是一種含不同量羥基的無(wú)機(jī)高分子多核高效混凝劑，它以較強(qiáng)的羥基架吸附性能、生成多核羥基絡(luò)合物，同時(shí)生成沉淀伴隨發(fā)生電化學(xué)、凝聚、吸附、沉淀等物理化學(xué)變化，從而去除廢水中的污染物達(dá)到凈化水的目的。

硫酸鐵是鐵的硫酸鹽，常為黃色可溶于水的晶體，為正交晶系，它被用作媒染劑以及工業(yè)廢水的凝結(jié)劑，也用于顏料中。灰白色粉末或正交棱形結(jié)晶流動(dòng)淺黃色粉末，對(duì)光敏感，易吸濕。鐵鹽混凝劑能吸附、沉淀，投量很大而形成氫氧化物沉淀時(shí)，可以網(wǎng)捕、卷掃水中膠粒一并產(chǎn)生沉淀分離去除水中有機(jī)物及濁度。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1試劑與儀器

聚合氯化鋁、硫酸鐵、硫酸銀、硫酸汞、重鉻酸鉀、氫氧化鈉、濃硫酸，所有試劑均為分析純。

電子天平、JJ-4A數(shù)顯六聯(lián)電動(dòng)攪拌器、哈希便攜式濁度儀、哈希DR2800分光光度計(jì)、哈希DRB200COD消解儀、哈希sensionl便攜式pH測(cè)量?jī)x。

2.2測(cè)定方法

2.2.1CODer的測(cè)定

采用重鉻酸鉀法。利用設(shè)備哈希DRB200COD消解儀用消解液1及消解液2對(duì)水樣進(jìn)行消解，再用分光光度法測(cè)量水樣中的CODer含量。

2.2.2濁度測(cè)定

利用哈希便攜式濁度儀測(cè)量。

2.2.3實(shí)驗(yàn)方法

從荊州古城護(hù)城河取水，靜置6h，即為實(shí)驗(yàn)所用原水。測(cè)原水濁度29.8NTU，pH為7.2，溫度190C，CODer為278mg/L。分別配置硫酸鐵和聚合氯化鋁PAC）的混凝劑溶液，濃度均為1mg/mL；取一組6只）燒杯，分別裝500mL水樣，定位在攪拌機(jī)上(注意葉片在水中的相對(duì)位置保持相同），滴加混凝劑，開(kāi)動(dòng)攪拌在中速(120r/min)下攪拌5min，較后在低速80r/min）下攪拌10min，攪拌結(jié)束后將燒杯從攪拌機(jī)上取下，靜沉30min；取燒杯中的上層清液測(cè)定濁度及CODer。

然后改變聚合氯化鋁和硫酸鐵投加量、攪拌速度、攪拌時(shí)間、靜沉?xí)r間、PH值，重復(fù)上述試驗(yàn)，找出較佳反應(yīng)條件。

2.3結(jié)果與討論

2.3.1硫酸鐵和聚合氯化鋁的投加量對(duì)結(jié)果的影響

改變硫酸鐵及聚合氯化鋁（PAC）的投加量，投加量分別為2mL，4mL，6mL，8mL，10mL與水樣反應(yīng)。測(cè)定不同條件下的CODer和濁度，得其CODer和濁度的去除率，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2。

圖2混凝劑投加量對(duì)濁度去除率的影響

從圖1、圖2可知，隨著混凝劑硫酸鐵和聚合氯化鋁（PAC）投加量不斷增大，水體CODer和濁度去除率先逐漸增大而后有所降低，這是由于混凝劑水解產(chǎn)生絮體對(duì)水中顆?；蚰z體污染物進(jìn)行電中和，壓縮擴(kuò)散層，降低∈電位，破壞水化層，使顆粒脫穩(wěn)，再經(jīng)過(guò)吸附架橋或粘附、卷掃、網(wǎng)捕而生成粗粒絮狀體，從而去除水中有機(jī)物膠體；當(dāng)投加量太大，增加其粒子表面吸附活性點(diǎn)減少，架橋變得困難。同時(shí)，膠體表面會(huì)帶上相反的電荷，使脫穩(wěn)的膠體又重新獲得穩(wěn)定，從而導(dǎo)致去除率下降。綜合圖1、圖2可知，PAC及硫酸鐵在投加量為5mL時(shí)處理水樣效果較佳且PAC的處理效果要優(yōu)于硫酸鐵。

2.3.2攪拌速度對(duì)結(jié)果的影響

原水水樣在混凝劑投加量為5mL時(shí)，改變攪拌速度拌時(shí)速度分別為50r/min，60r/min，70r/min，80r/min，90r/min，100r/min攪拌5min進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定不同條件下的CODer和濁度，得其CODer和濁度的去除率，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3、圖4。

從圖3、圖4可知，CODer去除率基本呈現(xiàn)先略微上升再略微下降的趨勢(shì)，，這是由于攪拌速度過(guò)小不利于混凝劑反應(yīng)，攪拌速度大于60r/min時(shí)CODer和濁度去除率下降，這是由于攪拌速度過(guò)快，使形成的絮團(tuán)又被打，沉降效果變差。因此慢速攪拌時(shí)應(yīng)選用較適宜的速度值為60r/min。

2.3.3攪拌時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

原水水樣在混凝劑投加量為5mL時(shí)，低速攪拌時(shí)選用攪拌速度60r/min，改變攪拌時(shí)間，分別為攪拌1min，2min，3min，4min，5min。測(cè)定不同條件下的CODer和濁度，得其CODer，和濁度的去除率，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5、圖6。

從圖5、圖6可知，兩種混凝劑影響下的CODer，和濁度去除率均呈現(xiàn)出先上升再下降的趨勢(shì)，這是由于攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)不利于絮凝沉淀?？梢钥吹?，去除率較大峰值均在攪拌時(shí)間為2min時(shí)出現(xiàn)，聚合氯化鋁（PAC）和硫酸鐵兩者的CODer，去除率分別為78%和62%，濁度去除率分別為93%和84%。顯然聚合氯化鋁處理效果好于硫酸鐵，低速攪拌時(shí)較佳的攪拌時(shí)間為2min。

2.3.4靜沉?xí)r間對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

原水水樣在混凝劑投加量為5mL時(shí)，低速攪拌時(shí)選用攪拌速度60r/min，，中速攪拌時(shí)攪拌2min。其他條件不變進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。改變混凝后改變靜沉?xí)r間，分別為15min，20min，25min，30min，35min，40min。測(cè)定不同條件下的CODer和濁度，得其CODer，和濁度的去除率，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7、圖8。

從圖7、圖8可知，當(dāng)混凝劑為PAC時(shí)，CODer去除率隨靜沉?xí)r間增加而變化的幅度不大，基本在80%上下波動(dòng)，而硫酸鐵處理的水樣則基本上隨時(shí)間的增加而不斷增大達(dá)65%；對(duì)濁度去除，PAC與硫酸鐵處理皆先大幅度上升后上升幅度減緩甚至略微下降。其中35min時(shí)的去除率較為可觀，因此較佳靜沉?xí)r間定為35min。

2.3.5pH值對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

原水水樣在混凝劑投加量為5mL時(shí)，低速攪拌時(shí)選用攪拌速度60r/min，攪拌時(shí)攪拌2min。靜沉?xí)r間定為35min。其他條件不變，改變每個(gè)燒杯中水樣的pH，分別為：4，5，6，7，8，9進(jìn)行試驗(yàn)。測(cè)定不同條件下的CODer，和濁度，得其CODer和濁度的去除率，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖9、圖10。

從圖9、圖10可知，兩種混凝劑的CODer和濁度去除率均呈現(xiàn)出先上升再下降的趨勢(shì)，圖中，當(dāng)pH為8時(shí)硫酸鐵處理水后CODer，去除率較大，去除率為82%。而聚合氯化鋁（pAC）處理的CODer，去除率較大值在pH為7時(shí)出現(xiàn)，去除率為84%。當(dāng)pH為6時(shí)硫酸鐵對(duì)濁度去除效果較佳，濁度去除率為96%，pH為7時(shí)PAC對(duì)濁度去除效果較佳，濁度去除率為96%。綜合考慮硫酸鐵溶液pH為8，PAC的PH值為7的處理效果較好。

2.3.6優(yōu)化條件下的降解實(shí)驗(yàn)

由以上的實(shí)驗(yàn)，硫酸鐵與聚合氯化鋁處理城市景觀水的比較實(shí)驗(yàn)研究較佳的反應(yīng)條件：原水水樣在混凝劑投加量為5mL時(shí)，低速攪拌時(shí)選用攪拌速度60r/min，，中速攪拌時(shí)攪拌2min。靜沉?xí)r間定為35min，硫酸鐵溶液pH為8，PAC的pH值為7，在此優(yōu)化條件下的降解實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，硫酸鐵對(duì)城市景觀水CODer的去除可達(dá)82%，濁度去除率為96%；PAC對(duì)城市景觀水CODer的去除可達(dá)84%，濁度去除率為96%。

3結(jié)論

（1)經(jīng)分析，荊州護(hù)城河水濁度較高，CODer污染比較嚴(yán)重，急需采取措施進(jìn)行水體凈化；硫酸鐵和聚合氯化鋁（PAC）均能很好地去除城市景觀水的濁度以及CODer效果也較好，同時(shí)能部分去除河水中的藻類。

（2)在水處理過(guò)程中，混凝劑投加量、攪拌速度快慢、反應(yīng)時(shí)間以及靜沉?xí)r間和pH值對(duì)濁度及CODer去除率都會(huì)存在一定影響。原水水樣在混凝劑投加量為5mL時(shí)，低速攪拌時(shí)選用攪拌速度60r/min，，中速攪拌時(shí)攪拌2min。靜沉?xí)r間定為35min，硫酸鐵溶液pH為8，PAC的pH值為7．在此優(yōu)化條件下的降解實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，硫酸鐵對(duì)城市景觀水CODer，的去除可達(dá)82%，濁度去除率為96%；PAC對(duì)城市景觀水CODer的去除可達(dá)84%，濁度去除率為96%。

（3）總體來(lái)說(shuō)，聚合氯化鋁（pAC）的處理能力要優(yōu)于硫酸鐵，此外，水中殘留的鋁離子甚微，對(duì)環(huán)境二次污染少，實(shí)際應(yīng)用中，易調(diào)節(jié)控制，且反應(yīng)快，礬花大，對(duì)水的色度處理能力好；處理的穩(wěn)定性較好，而硫酸鐵具有強(qiáng)烈的腐蝕性。因此從環(huán)保以及處理效果各方面出發(fā)，選用聚合氯化鋁（PAC）處理城市景觀水更佳。