复合絮凝剂PAC—CTS对制药废水的絮凝效果研究

合絮凝剂PAC—CTS对制药废水的絮凝效果研究

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学报

2 0,6 3:1~ 2 4 0 7 1 ( ) 2 1 1

Ac aA grc t aeBot al—c i n alsSi c t iulur e io c de t i nia

复合絮凝剂 P CC S制药废水的絮凝效果研究 A—T对田鹏 ,王莉，邓红霞，冯贵颖苏少林。,( .北农林科技大学理学院，陕西杨凌 1西 7 2 0;.北农林科技大学生命科学学院，陕西杨凌 1102西 720; 1 103 .杨凌职业技术学院，陕西杨凌 7 2 0 ) 11 0

摘要：备了无机~有机天然高分子复合絮凝剂 P C C S并探讨了其组成、加量以及废水 p对制药制 A—T,投 H废水絮凝效果的影响。结果表明，废水 p为 6复合絮凝剂组成中 c为 1 l,加量为 4/时，水当 H,/O投 0mg L废

的色度和 C D 去除率分别达到 7 .和 4。优于无机高分子絮凝剂 P。可见，合絮凝剂 P - O c的 63 7 AC复 ACC TS兼有无机和有机絮凝剂的优点，一种使用范围较广的新型絮凝剂。是 关键词：合絮凝剂；聚糖；药废水；复壳制 中图分类号： 7 3 5 X o .文献标识码： A文章编号：0 418 (0 7 0—2 10 1 0—3 9 20 )30 1-4

Ap lc to f Co po ie Fl c u a n Tr a m e f W a t a e p ia i n o m s t o c l nt i e t nto se W trTI AN n,W ANG弘，DENG n— i,FENG iy n a d SU ha~i。 Pe g Li Ho g x a Gu— i g n S o ln( .Co lg fLi in e, rh s& F ie st Ya gig Sh a x 71 1 0, i a 2 Colg fLie 1 le eo f Sce c No t we tA e Unv riy, n ln a n i 2 0 Ch n; . l eo f e S in eNo t we tA& F Unv r iy。Ya gig S a n i 7 2 0 Chn 3 Ya gig Vo a i a ce c rh s ie st n l h a x 1 1 0, ia; . n n l ct n on la d Te h ia l g,Ya g i g Sh a x 7

21 0,Ch n ) n c n c lCo l e e n ln a n i 1 0 ia

Ab t a t s r c:The i r a i— g n c c m p ie foc ul n sPAC— no g n c or a i o ost l c a t CTS we e p e r d a s d f r a m e t r r pa e nd u e ort e t n o a m a y s wa e ts owe h tt o p s t l c u a t r e t rt n p i r n g ni nd fph r c e g .I h d t a he c m o ie fo c l n s we e b te ha rma y i or a ca

o g n c f c u a t . F rp a ma y s wa e m o e t a 6 3 r a i l c ln s o h r c e g r h n 7 . o

c r ma ii n 7 COD r p d ho t t a d 4 c y we e wi e

o f y4 / o a eo h l c ua t t/ 0weg tfa to ht s ni h o o i lc ua t f 0mg L d s g ft ef c ln swih1 1 i h r cin c i a t ec mp st f c ln b o o n e oa b ta out6 pH a ue vl .

Ke r:Pha ma y s wa e;Fl c l nt;I o ga i- r n c c y wo ds r c e g oc u a s n r n c o ga i ompo ie st s;Ch t s io an

壳聚糖 (ht sn C ) c i a, TS的化学名称为聚葡萄 o糖胺 ( 14一一基一一糖一—葡萄糖 )其为一 ( - )a氨 a脱 GD,

度、高色度及低温污染水体的混凝效果较好，形成的矾花大，沉降，易而且还具有易生产、格低等价优点]。但在应用中存在着较有机高分子絮凝剂投药量高、泥量大等缺点。由于天然有机和无产机高分子絮凝剂各自存在的优缺点，得复合絮使凝剂成为发展方向。本试验将 P AC与壳聚糖复合，制备了新型的复合絮凝剂 P - TS并对制 AC C,药废水进行了初步处理试验。

种自然资源十分丰富的线型聚合物一甲壳质脱 N一酰基的衍生物，一种天然有机高分子絮凝乙是剂。与无机高分子絮凝剂相比，聚糖不仅

具有壳分子量大、胶体物质的吸附架桥能力强、对适用范围广的特点，且因其天然、毒、人体无任何而无对损害，在水处理中显示了其独特的优越性，壳聚但

糖也存在价格高、佳投药范围窄的缺点]目最。前，国将壳聚糖主要用于给水及饮用水的净化，美 而日本则主要用于水处理及污泥脱水。我国对]其开发研究尚处于起步阶段。聚合氯化铝 ( AC) P 是一种较稳定的无机高分子絮凝剂，仅对高浓不

1材料与方法 1 1试剂与仪器 .

1 1 1试剂壳聚糖 ( . .自制，乙酰度 6 )脱 9,A1 1 6 A.;乙酸 ( R) Na C 3 H2 O( R) A.; OH ( A.

收稿日期：0 60—1 2 0— 91修回日期：0 70 -5 2 0— 11作者简介：田鹏(9o )男， 1 7~,河南镇平人，验师，读硕士，要从事环境生态研究。实在主 *通讯作者：王莉 (9 7 )女，西临潼人，验师，士，要从事环境工程研究。 17一，陕实硕主

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1卷 6

R)硫酸汞 ( R)专用氧化剂 ( R); A.; A.。1 12仪器 .. HJ4型磁力搅拌机 (一常州国华科

2 1 p对絮凝效果的影响 . H

采用复合絮凝剂 P— T C= 1 1, AC C S(/ 0 B一 1 5、机絮凝剂聚合氯化铝 P C( 1 5及有 .)无 A B一 . )机絮凝剂 C S在投加量为 4 / T 5mg L时，不同对 p下的废水处理效果见图 1 H。由图可知， H为 p 6时， A— T P C C S对 C OD、度去除率达到最好，色 分别为 4 . 和 6 .,样条件下， A对 26 85同 P C C OD、色度去除率分别为 4和 6, C 0 7而 TS无论是对色度还是 C OD处理效果都非常微弱 (在图上未绘出 )。将 3个絮凝剂进行比较，复合絮凝剂 P— TS的处理效果最好，且适用 p的 AC C而 H

学仪器有限公司 )J一，J4型六联搅拌机 (州国华常科学仪器有限公司)雷磁 p 3, H-C型酸度计 (海上精密科学仪器有限公司) HH-,Ⅲ化学耗氧量测定仪 (京北方伟业发展有限公司 ) UV-P

1 0北， S 20 (5) 7 4型紫外可见分光光度计 (上海分析仪器厂 )。1 1 3试验用水取白杨凌某制药公司的提取 ..

罐排污阀，公司以黄芪、该山楂、羊藿等为原料淫来制作止咳药。原水为浅黄色浑浊悬浮液，分经析原水的 p为 4 C D 33 8mg L。 H、 O c为 9 /1 2方法 . 12 1 P . . AC的制备 取 1 0 mL . lL 0 0 5 mo/

范围较宽。从试验结果也可以看出，凝沉淀的絮效果与原水的 p有密切的关系。p变化会引 H H起废水中胶体粒子 Z t ea电位 (电动电势 )化，变从而影响絮凝剂的絮凝效果。从壳聚糖的结构可以

A1 1的溶液， 6/ i磁力搅拌条件下滴 C。在 O rr n的 a加 0 5mo/ OH,氯化铝的碱化度 ( ) . lLNa使 B分别为 1 0 1 5 2 0熟化 1d后定容，到最终总铝 .、.、 ., 得

浓度 (A1为 0 1mo/ c T) . lL的 P AC溶液。 1 2 2壳聚糖的乙酸溶液的配制取 3g壳聚 . . 糖溶于 1g L的 2 0 mL乙酸溶液中，溶液的 / 0使终浓度为 1 5g L ./。 1 2 3 P— TS的制备取 1 0mL B值分别 . . AC C 0 为 1 0 1 5和 2 0的 P C溶液， 6/ n磁 .、. . A在 0r mi

看出，聚糖分子含有多个羟基(壳一oH) o蔷三日 0。、和氨基骞 静 A∞以和∞如柏如加 (一NH,些集团含有剩余孤电子对， )这可金属离子螯合，成稳定的结构，形从而可以去除水中多种有害金属， C抖、 r、 和 P如 u C Hg b

等[] 5。当溶液 p过高时，多数金属离子会水 H大解成羟基络合物，而影响壳聚糖的吸附；当从而 p过低时，基 ( NH被大量质子化成 H氨一 )一

力搅拌的条件下，加不同量的壳聚糖乙酸溶液，滴 强烈搅拌均匀，不同碱化度 ( )不同壳聚糖得 B和

NH。,而削弱了氨基 ( 从一NH的螯合作用， )

使吸附量降低。所以，聚糖复合絮凝剂处理的壳水体 p应为中性。 H]

含量 (的透明复合絮凝剂产品： AC C ( C) P— TS B一1 0

,C一 0 1 g g) PAC- . ./; CTS( B一 1 5,C一 0 1 . . gg;/ ) PAC CTS( - B一 2 0,C一 0 g g; . .1/ ) PAC —CTS( B— 1 5 .,C一 0 5 g g; .0 / ) PAC CTS(— B一

15 .,C一0 2g g。 . / )

124 C . . OD的测定

用化学采耗氧量测定仪0 P CC s一 A . T色度去除率P CC￥ l A .T￣￣mt tr o i ya d t i E一队Cc sc D} _T o -￣除率队C c￥ O r i .r C Dao t— J一 c色度去除率队 c o柚 i ri曲r l ao m y t士一P CC D蓉 P C C D a o A 0去I率 A O r i t一—。—

测定 C c, OD并按下式计算其去除率： C D去除率= ( O原水一 C OD C D。废 ODD凝/絮后)C Dc(度， O,浊色度 )废原水x1 0 0 () 1

1 2 5色度的测定[采用分光光度法测定色 .. 4 度，按下式计算其脱色率：并 色度去除率一 (一A) A。 0 A。/×1 0A为脱色处理后的溶液吸光度。

2

3

4

5 6 p H

7

8

9

() 2

图1 p H对絮凝效果的影响Fi 1 Efe tofpH n e r m a a d D g. f c o h o n COr mov lr to i wa t tr e a a i n se wae

式中， A。为未经过处理的染料溶液吸光度；

2 2不同 C值对废水絮凝效果的影响 .

2结果与分析 将不同投加量的复合絮凝剂 P— TS( AC C B一 1 5, . C一 1 1 )不同 C值下的 P— TS B一/0, AC C ( 1 5,同 B值下 P— TS C一 1 1 )对不同 . )不 AC C (/0, p下的制药废水处理效果见图 1图 4 H~。

采用复合絮凝剂 P— TS B . )在投加 AC C (一1 5量为 4 / p为 6时，不同 C值下废水的 5mg L, H对处理效果见图 2由图可知， C值为 1 1。当/ 0时处理效果最好，度去除率和 C D去除率达到色 O6 .和 4 . 。这可能是因为， 5 8 26首先 P C以 A

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3期

田

鹏等：合絮凝剂 P - TS对制

药废水的絮凝效果研究复 AC C

多羟基配合物的化学形态起到提供反离子而达到压缩废水中带电微粒双电层厚度并降低℃电位的作用；二是 P— TS大分子发挥架桥网扑作用 AC C使微粒转入沉淀。现在一般认为，高分子物质在

L, H为 6时，不同碱化度的废水进行处理， p对

效果见图 3。结果表明， B值为 2 0时两者的当 .处理效果均达到最好，度去除率和 C D去除色 O率达到 7 . 、 6和 7、 6。从试验结果 O 7 4 O 4来看，复合絮凝剂 P _ T ( AC C S C一1 l )/ O的色度处理结果高于无机絮凝剂聚合氯化铝 ( AC)就 P, P— TS的处理效果来看比纯的 P AC C AC的处理效果要平缓得多。这可能是因为，同 B值的不

浓度较低时，附在微粒表面上的高分子长链可吸能同时吸附在另一个微粒表面上，过“桥”通架方

式将两个或更多的微粒连在一起【,而导致絮 7从]凝。一般来说分子量越大对架桥越有利，并不但是分子量越大絮凝效果就越好，为架桥过程中因也发生链段间的重叠，而产生一定的排斥作用，从 分子量过高时，种排斥作用可能会削弱架桥作这

P C的水解聚合度 ( OH)。 )不同， A Al( y )所以，当不同 B值的 P AC与 C TS进行复合时，它们之间复杂的相互作用也会有所变化，仅影响了不 P— TS的带电性，影响了 P - TS的分子 AC C也 AC C

用，絮凝效果变差。所以在复合絮凝剂 P -使 AC C S中，果 C值过高黏度过大就会减弱 P T如 AC的电中和作用， C值过低也会影响 C S的吸附架 T桥作用。2一》

量大小。从而絮凝效果就会产生差异。—

9一PCC S A .T￣度去除率P CC SJ m itmi . A -T￣￣0y o m i

o三B o。摹\专 A目 静眯

—一 A T O -肇事 P GC SC Dmi t卜 P GC￣C D￣ ' A T O o

如如 ∞如柏如加加O.

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吕Q

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静稍

投加量/( ms L )

图 4投加■对絮凝效果的影响Fi 4 Efe to fe e o a e O

lo a . g f c dif r ntd s g H dl m f F

图 2 c值对絮凝效果的影响 Fi. 2 Ef e to f e e tC n c o a g fc fdifr n o hr m an d COD e o alr i r m v ato

a D m o a a i nd CO e r v lr to

2 4不同投加量对复合絮凝剂处理效果的影响 .

采用复合絮凝剂 P— T B=2 0 C一1 AC C S( .,/1) 0和无机絮凝剂聚合氯化铝 P AC( B一2 0在 .) p为 6时，不同投加量下的废水处理效果见 H对图4。图中显示，当复合絮凝剂投加量为 4 g 0r/ a L时，色度去除率和 C OD去除率最高达到7 . 63

.

2等一

三》o

目

和 4 。而当聚合氯化铝 P 7 AC投加量为 5 g 0r/ a\

静

L时，度去除率和 C色 OD去除率最高达到 7 6

和 4 . 。复合絮凝剂投加量过少或过多，度 72色去除率和 C D去除率均不高。这可能是因为， O当投加量过少时，由于絮凝剂无法完全吸附水中胶粒而去除效果差，而废水溶液中投加的絮凝剂图 3 B值对絮凝效果的影响 Fi. 3 Efe tofd fe ntB n h o a g f c if r o c r m e an d C0 D mov lr to e r a a i

过多时，中的胶体粒子就会被絮凝剂高分子链水包围和覆盖，使所有粒子无法电中和而同性相致

2 3不同 B值的复合絮凝剂对废水絮凝效果的 .影响

斥导致稳定，反而起到保护作用，而产生絮凝恶从化现象。复合絮凝剂 P— TS B=2 0 C一1 AC C ( .,/1) 0和无机絮凝剂聚合氯化铝 P AC( B=2 O的处 .)理结果比较可以看出，理效果虽然接近但复合处

采用复合絮凝剂 P _ TS C: 1 1 ) AC C (/ 0和无机絮凝剂聚合氯化铝 ( AC在投加量为 4 g P ) 5r/ a

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絮凝剂 P— TS的投加量要低于无机絮凝剂聚 AC C合氯化铝 P AC的投加量

贵。复合絮凝剂是近年来开始研制的新型絮凝剂，用范围广， H适应性大，

于多种废水都使 p对有较好的去除效果，而且价格低廉，具有广阔的开发前景。

3小结 本试验结果表明， p为 6 B=2 0 C=1在 H, .,/

本试验用合成的无机一天然高分子复合絮凝剂 P - TS制药废水进行了处理试验，到了 AC C,得较好的效果。这种絮凝剂的有机部分为天然高分子壳聚糖，可降解，毒性，无而且操作工艺简单，一次投药，是一种理想的新型复合絮凝剂。参考文献：E]陈元彩， 锦. 1肖天然有机高分子絮凝剂研究与应用[]工 J.业水处理， 9 9 1 ( ):1~ 1 . 1 9,9 4 1 3

l,加量为 4/ 0投 0mg L时，合絮凝剂 P— T 复 AC C S处理制药废水后色度去除率和 C D去除率最高 O达到 7 .和 4; p为 6 B=2 0投加量 63 7在 H, .,

为 5/ Omg L时，机絮凝剂聚合氯化铝 P无 AC处理制药废水后色度去除率和 C OD去除率最高达到 7和 4 . 。而纯的有机高分子絮凝剂 6 72 C TS处理效果非常微弱。 对于复合絮凝剂 P— T AC C S和无机絮凝剂聚合氯化铝 P AC来说， H、 p B值、 C值及投加量均显著影响絮凝效果。综合试验结果，合絮凝剂复 P— TS的处理效果优于无机絮凝剂聚合氯化 AC C铝P AC及有机高分子絮凝剂 C。 TS无机盐类絮凝剂是第一代絮凝剂，由于它们的使用会造成二次污染及对设备有腐蚀性等缺点已逐渐被取代。合成有机高分子絮凝剂是第二代

[ 3肖莜瑜， 2张

静，李

蘅.水处理絮凝剂研究进展[] J .矿产

与地质， 0 3 1 1:9￣9 . 2 0, 7( ) 0 5

[]梁作光， 3胡建伟，杨丽娟，仪器法测定 C c试剂配方的等. OD改进口]干旱环境检测，0 6 O 1:3 6 . . 2 0,2 ( ) 6~ 4 E3邱 4谨，孙玮 .染废水的脱色治理方法比较研究[]环张印 J.

境污染与防治，9 4 1 5:4 1. 1 9,6( ) 1~ 5

[]杨 5

洪.壳聚糖对重金属离子的吸附行为E] J .烟台大学学

报，9 9 1 ( ) 39 1 9, 2 4: 0~3 2 1.

[]庞素娟，倚剑，良权， 6钱黎等.壳聚糖

净水荆对 C ( )吸 r VI的附研究口] .海南大学学报 (自然科学版 ) 1 9,6 3: 2,9 8 1 ( ) 20~

絮凝剂，虽然受共存盐类和 p影响小，它 H但它对絮凝的胶体有较强的选择性，对特定的污染物只有去除能力，而且，有些合成高分子有机絮凝剂的

2 . 21

[]常 7

青 .处理絮凝学[ .京：学工业出版社，0 3水 M]北化 20.

单体或其水解、解产物有毒性，格也比较昂降价

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