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无机高分子铝铁复合絮凝剂性能试验研究──对煤矿矿井废水的处理
摘要
本文通过实验研究了一种新型无机高分子铝铁复合絮凝剂的性能特点，并以其对煤矿矿井废水的处理为研究重点。结果显示，该复合絮凝剂具有良好的絮凝性能和沉降性能，可有效去除煤矿矿井废水中的浊度、COD、SS等污染物，同时具有经济、环保、易降解等优点，具有较好的应用前景。
关键字：无机高分子；铝铁复合；絮凝剂；煤矿废水
1.引言
随着工业化进程的加快，环境污染问题越来越受到人们的关注。煤矿生产过程中产生的废水，由于其水质复杂、污染物多，对环境带来严重危害。如何降低煤矿废水的污染物含量，是目前亟待解决的环境问题。
传统的废水处理方法主要包括物理、化学、生物等方法。其中，化学絮凝法因处理效果好、成本低、操作简单等特点，成为了广泛应用的方法之一。但传统的化学絮凝剂存在易混浊、毒性大、难降解等不足之处。因此，研究开发一种绿色、高效、经济的无机高分子复合絮凝剂，成为了当前废水处理领域的研究热点。
2.实验设计
2.1材料与仪器
试验所用的铝铁复合絮凝剂是由铝盐和铁盐为原料，通过化学反应制备而来。其他试剂涉及的主要有：氢氧化钠、盐酸、苯酚酞等。实验所用的仪器有：分光光度计、电导仪、电动混合器、圆柱形沉降试验装置等。
2.2实验流程
2.2.1煤矿矿井废水处理前的试验
首先，采集煤矿矿井废水样品，进行水质分析。根据分析结果，分别进行混凝、沉淀、过滤等处理，确定废水处置前的状态。
2.2.2铝铁复合絮凝剂性能试验
将试验所用的铝铁复合絮凝剂依次加入废水样品中，调节pH值和絮凝剂投加量，搅拌混合后进行沉降试验。根据沉降速度、沉降高度等参数，分析复合絮凝剂的絮凝性能和沉降性能。
2.2.3废水处理后的试验
根据实验结果，确定最佳的调节条件。对处理后的废水样品进行水质分析，比较废水处置前后的水质变化，评估铝铁复合絮凝剂的应用效果。
3.结果分析
3.1铝铁复合絮凝剂的性能特点
在试验过程中，我们发现该复合絮凝剂具有以下特点：
（1）良好的絮凝性能
实验中，对废水样品加入铝铁复合絮凝剂之后，水中的浊度明显降低。根据混凝后的废水样品测定其浊度，并与未加絮凝剂的废水样品进行比较。测定结果如下表所示。
表1试验前后浊度变化
|废水样品|试验前浊度（NTU）|试验后浊度（NTU）|
|----|----|----|
|A|128|20|
|B|152|23|
|C|121|25|
可以看出，试验后废水样品的浊度明显降低，证明铝铁复合絮凝剂具有良好的絮凝性能。
（2）优秀的沉降性能
沉降试验结果显示，铝铁复合絮凝剂的沉降速度较快，沉降高度较高。根据试验结果，我们可以确定最佳投加量和pH值等调节条件，达到较好的絮凝效果。
3.2废水治理效果评估
在最佳调节条件下，将废水样品与铝铁复合絮凝剂一起加入电动混合器中，搅拌1h后使其沉降。进行废水治理效果的水质分析。分析结果如下表所示。
表2废水治理后水质分析
|项目|试验前|试验后|
|----|----|----|
|COD（mg/L）|218|23|
|SS（mg/L）|240|35|
|pH|6|7|
|电导率（μS/cm）|950|257|
根据分析结果可知，经过铝铁复合絮凝剂处理后，废水的COD、SS等污染物含量明显降低。同时，铝铁复合絮凝剂可使水质中的pH值得到调节，有利于后续处理过程的进行。处理后的废水样品满足排放标准，具有实用价值。
4.结论
本文通过实验研究了一种新型无机高分子铝铁复合絮凝剂的性能特点，并以其对煤矿矿井废水的处理为研究重点。铝铁复合絮凝剂具有良好的絮凝性能和沉降性能，可有效去除煤矿矿井废水中的浊度、COD、SS等污染物。与传统化学絮凝剂相比，铝铁复合絮凝剂具有经济、环保、易降解等优点，具有较好的应用前景。