沸石联合硫酸铝处理生活污水技术初探

解玉红，石 梦，冯 炘

(天津理工大学环境科学与安全工程学院，天津300384)

沸石联合硫酸铝处理生活污水技术初探

解玉红，石 梦，冯 炘*

(天津理工大学环境科学与安全工程学院，天津300384)

［目的］探讨沸石联合无机絮凝剂硫酸铝处理生活污水的最佳投加比例。［方法］将沸石和硫酸铝联合起来处理生活污水，通过分析絮凝率的变化，研究二者联合使用的最佳投加比例。［结果］沸石和硫酸铝联合使用的最佳投加比例为1∶1，此时絮凝率高达98%以上。沸石联合硫酸铝处理生活污水不仅可以提高污水的处理效果，而且降低了化学絮凝剂的用量，从而减少了化学絮凝剂的二次排放，并降低了经济成本。［结论］该研究为今后生活污水的有效处理提供了理论依据。

沸石;硫酸铝;生活污水

当今环境问题日益突出，水资源作为人类赖以生存的宝贵资源，也受到了很大程度的污染。水污染直接影响了饮用水的水质，也会对土壤造成毒害，影响到农作物的生长，从而影响人体的健康，所以对污水进行处理十分重要。污水处理的方法很多，其中沸石和无机絮凝剂在污水处理方面都起到很大的作用，但是都各有不足之处。笔者将沸石和无机絮凝剂硫酸铝联合起来处理污水，探讨二者联合使用的最佳投加比例，使污水处理的效果更佳。

1 材料与方法

1.1 样品采集试验样品主要取自天津理工大学生活区下水道中的生活污水，将取来的水样置于瓶中待用。

1.2 主要仪器与试剂

1.2.1 仪器。所用仪器主要包括:721型可见分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)和EL104电子天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)。

1.2.2 试剂。所用试剂主要包括沸石粉(天津市泰福电梯安装工程有限公司)和硫酸铝(天津市光复科技发展有限公司)，硫酸铝为分析纯。

1.3 试验方法

1.3.1 沸石最佳投加量的确定。分别量取100 ml污水置于6个100 ml的锥形瓶中，在6个装有水样的锥形瓶中分别加入 0、14、16、18、20、22 mg 沸石粉。用玻璃棒搅拌水样 5 min后，沉淀30 min。沉淀完成后，分别取上清液测定波长550 nm处的吸光度，计算絮凝率。

1.3.2 硫酸铝最佳投加量的确定。分别量取100 ml污水置于14个100 ml的锥形瓶中，然后分别在14个装有水样的锥形瓶中加入0、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70 mg硫酸铝。用玻璃棒搅拌水样5 min后，沉淀30 min。分别取上清液测定波长550 nm处的吸光度，计算絮凝率。

1.3.3 固定沸石的最佳投加量，改变硫酸铝的用量。以“1.3.1”确定的沸石最佳投加量为固定量，分别量取100 ml污水置于10个100 ml的锥形瓶中，然后分别在9个装有水样的锥形瓶中加入沸石粉，以沸石粉:硫酸铝的比例分别为5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5确定硫酸铝的投加量，不添加试剂的水样作为对照。分别用玻璃棒搅拌水样5 min后，沉淀30 min。分别取上清液测定波长550 nm处的吸光度，计算絮凝率。

1.3.4 固定硫酸铝的最佳投加量，改变沸石的用量。以“1.3.2”确定的沸石最佳投加量为固定量，分别量取100 ml污水置于10个100 ml的锥形瓶中，然后分别在9个装有水样的锥形瓶中加入硫酸铝，以硫酸铝:沸石粉的比例分别为5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5确定沸石粉的投加量，不添加试剂的水样作为对照。分别用玻璃棒搅拌水样5 min后，沉淀30 min。分别取上清液测定波长550 nm处的吸光度，计算絮凝率。

1.3.5 絮凝率计算。絮凝率计算公式［1］:

式中，C为絮凝率;A为不加药品的污水(对照)在550 nm处的吸光度;B为样品在550 nm处的吸光度。

2 结果与分析

2.1 沸石的最佳投加量由表1可知，沸石处理100 ml水样时的最佳投加量为18 mg，此时最佳絮凝率为51.97%。

2.2 硫酸铝的最佳投加量由表2可知，硫酸铝处理100 ml水样时的最佳投加量为45 mg，此时絮凝率最高，为98.74%。

表1 不同沸石投加量的絮凝率

表2 不同硫酸铝投加量的絮凝率

2.3 沸石联合硫酸铝处理污水

2.3.1 固定沸石的最佳投加量，改变硫酸铝的用量。由表3可知，用沸石和硫酸铝联合处理100 ml水样时，在固定沸石的最佳投加量为18 mg的情况下，硫酸铝的最佳投加量为18 mg，沸石和硫酸铝联合使用的最佳比例为沸石∶硫酸铝=1∶1，此时最佳絮凝率为98.90%。

2.3.2 固定硫酸铝的最佳投加量，改变沸石的用量。由表4可知，用沸石和硫酸铝联合处理100 ml水样时，在固定硫酸铝的最佳投加量为45 mg的情况下，沸石的最佳投加量为45 mg，硫酸铝和沸石联合使用的最佳比例为硫酸铝∶沸石=1∶1，此时最佳絮凝率为98.73%。

表3 固定沸石投加量(18 mg)、改变硫酸铝投加量的絮凝率

表4 固定硫酸铝投加量(45 mg)、改变沸石投加量的絮凝率

3 结论

沸石产量丰富，价格便宜，但是用其单独处理污水絮凝效果很差，絮凝率最高只有51.97%。硫酸铝作为常用的化学絮凝剂，单独用于污水处理絮凝效果很好，絮凝率高达98.74%。研究表明，沸石联合硫酸铝处理污水的絮凝效果要优于单独使用沸石或硫酸铝处理污水的絮凝效果，而且当沸石联合硫酸铝处理污水时，达到相同的絮凝率硫酸铝的用量要少于单独使用无机絮凝剂处理污水时的用量。所以，可以减少硫酸铝的用量，这样既可以提高污水的处理效果，减少化学絮凝剂的二次排放，又可以节省成本。

［1］严丽君，黎彬，沈彩虹，等.化学絮凝剂对高岭土微颗粒的絮凝特性研究［J］.水处理技术，2009，35(7):42－45.

Treatment of Sewage Using Zeolite and Aluminum Sulfate

XIE Yu-hong，FENG Xin et al (College of Environmental Science and Safety Engineering，Tianjin University of Technology，Tianjin 300384)

［Objective］The study aimed to discuss the optimum ratio of zeolite to aluminum sulfate dosage in sewage treatment.［Method］Zeolite and aluminum sulfate were combined to treat sewage，and flocculation rate of sewage was calculated to analyze the optimum ratio of zeolite to aluminum sulfate dosage.［Result］The best ratio of zeolite to aluminum sulfate dosage in sewage treatment is 1∶1，and the flocculation rate is the highest，reaching above 98%.Using zeolite and aluminum sulfate to treat sewage can not only improve treatment effect，but also reduce aluminum sulfate dosage，thereby decreasing secondary emission of aluminum sulfate and economic cost.［Conclusion］The research can provide theoretical references for effective treatment of sewage in future.

Zeolite;Aluminum sulfate;Sewage

S181.3

A

0517－6611(2014)25－08722－02

2009年天津市自然科学基金重点项目(09JCZDJC26200);天津市科委自然科学基金项目(043611111)。

解玉红(1976－)，女，河北滦县人，副教授，硕士，从事环境生物技术方面的研究。*通讯作者，教授，从事生物化学方面的研究。

2014-07-23

10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.25.093