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一、引言

吉林省作為我國重要的工業(yè)基地之一，瓷器制造業(yè)在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著一定的地位。然而，瓷器制造過程中產(chǎn)生的大量污水廢水若不經(jīng)有效處理直接排放，將對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染，破壞生態(tài)平衡，同時(shí)也違背了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。聚合氯化鋁作為一種常用的無機(jī)高分子絮凝劑，憑借其優(yōu)良的絮凝性能、較低的使用成本等優(yōu)勢(shì)，在眾多工業(yè)污水處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。研究其在吉林省瓷器制造污水廢水處理中的效能，對(duì)于推動(dòng)當(dāng)?shù)卮善鳟a(chǎn)業(yè)的綠色健康發(fā)展具有重要意義。

二、吉林省瓷器制造污水廢水特點(diǎn)

（一）水質(zhì)成分復(fù)雜

瓷器制造過程涉及原料制備、成型、燒制等多個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生含有不同污染物的污水廢水。例如，原料加工階段會(huì)有大量泥沙、黏土顆粒懸浮物；施釉工序可能會(huì)引入鉛、鎘等重金屬離子（若使用含重金屬的釉料）；彩繪環(huán)節(jié)則可能產(chǎn)生有機(jī)顏料、助劑等有機(jī)物污染成分。這些物質(zhì)混合在一起，使得污水廢水的水質(zhì)成分極為復(fù)雜。

（二）水量波動(dòng)大

瓷器制造企業(yè)的生產(chǎn)并非持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行，常會(huì)根據(jù)訂單數(shù)量、生產(chǎn)計(jì)劃等因素調(diào)整生產(chǎn)規(guī)模，導(dǎo)致污水廢水的產(chǎn)生量波動(dòng)較大。在生產(chǎn)高峰期，污水排放量急劇增加，對(duì)污水處理設(shè)施的處理能力提出了較高要求；而在生產(chǎn)低谷期，污水量減少，又可能造成處理設(shè)備的閑置浪費(fèi)，增加了運(yùn)行成本與管理難度。

（三）可生化性差

由于瓷器制造污水廢水中含有大量的無機(jī)懸浮物以及部分難降解的有機(jī)物（如陶瓷顏料、固化劑等），其水質(zhì)的可生化性較差，傳統(tǒng)的生物處理方法往往難以取得理想的處理效果，需要先通過有效的預(yù)處理手段去除或轉(zhuǎn)化部分污染物，提高污水的可生化性，再結(jié)合生物處理工藝進(jìn)行深度凈化。

三、聚合氯化鋁的作用機(jī)制

（一）電中和作用

聚合氯化鋁在水中溶解后，會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)生成帶正電荷的氫氧化鋁膠體微粒。瓷器制造污水廢水中通常含有許多帶負(fù)電荷的膠體顆粒和懸浮物，這些微粒因同種電荷相互排斥而保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。聚合氯化鋁的氫氧化鋁膠體微粒所帶的正電荷能夠中和污水中膠體顆粒表面的負(fù)電荷，使膠體顆粒之間的排斥力減小，從而更容易相互碰撞、凝聚形成較大的絮狀沉淀，進(jìn)而從水中分離出來。

（二）吸附架橋作用

聚合氯化鋁水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體具有較大的比表面積和較高的表面能，能夠吸附污水中的懸浮物、有機(jī)物分子以及部分溶解性污染物。同時(shí)，這些氫氧化鋁膠體微粒之間又可以通過自身的粘連作用形成一種多孔隙、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的絮凝體，如同在污水中搭建起無數(shù)的“橋梁”，將分散的污染物顆粒聚集在一起，加速沉降過程，提高污水的澄清效果。

（三）網(wǎng)捕作用

隨著聚合氯化鋁投加量的增加以及水解反應(yīng)的進(jìn)行，生成的氫氧化鋁絮體逐漸增多并長大。這些絮體在沉降過程中，能夠像一張大網(wǎng)一樣，將水中剩余的微小懸浮物、膠體顆粒以及一些溶解性物質(zhì)網(wǎng)捕包裹起來，使其一同沉淀下來，進(jìn)一步強(qiáng)化了對(duì)污水的凈化作用。

四、聚合氯化鋁在吉林省瓷器制造污水廢水處理中的效能表現(xiàn)

（一）濁度去除效能

通過對(duì)吉林省多家瓷器制造企業(yè)污水廢水處理實(shí)例的監(jiān)測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，聚合氯化鋁對(duì)污水濁度的去除效果顯著。在合適的投加量下，能夠?qū)⒃哌_(dá)數(shù)百甚至上千 NTU 的濁度迅速降低至幾十 NTU 以下，出水濁度基本能夠滿足國家或地方規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于懸浮物的相關(guān)要求。這主要得益于其高效的絮凝作用，能夠快速地將污水中的泥沙、黏土等懸浮物凝聚沉淀，使水體變得清澈透明。

（二）重金屬離子去除效能

針對(duì)瓷器制造過程中可能引入的重金屬離子污染問題，聚合氯化鋁也展現(xiàn)出了一定的去除能力。雖然其不能直接與重金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉淀（除非在特定的 pH 條件下與其他試劑配合），但在絮凝過程中，氫氧化鋁絮體可以對(duì)重金屬離子產(chǎn)生吸附、共沉淀等作用。例如，在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下，對(duì)含鉛、鎘等重金屬離子的瓷器污水進(jìn)行處理時(shí)，聚合氯化鋁能夠?qū)⒅亟饘匐x子富集在絮體中，隨著絮體的沉淀而去除，使出水中重金屬離子濃度得到有效降低，減輕了后續(xù)深度處理工序的壓力，也降低了對(duì)環(huán)境的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。

（三）有機(jī)物去除效能

盡管瓷器制造污水廢水的可生化性較差，但聚合氯化鋁仍能對(duì)其中的有機(jī)物起到一定的去除作用。一方面，部分小分子有機(jī)物能夠被氫氧化鋁膠體吸附，隨著絮體的沉降而從水中去除；另一方面，通過絮凝作用將大分子有機(jī)物包裹在絮體內(nèi)部，防止其在水體中繼續(xù)溶解擴(kuò)散，為后續(xù)可能采用的高級(jí)氧化、生物處理等深度處理工藝創(chuàng)造了更有利的條件。經(jīng)過聚合氯化鋁預(yù)處理后，污水的化學(xué)需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）均有一定幅度的下降，提高了污水的可生化性，有助于進(jìn)一步提升整體處理效果。

五、影響聚合氯化鋁處理效能的因素

（一）投加量

聚合氯化鋁的投加量是影響其處理效能的關(guān)鍵因素之一。投加量過少時(shí)，無法充分發(fā)揮其絮凝作用，污水中的污染物不能有效地凝聚沉淀，導(dǎo)致處理效果不佳，出水水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)；而投加量過多時(shí)，不僅會(huì)增加藥劑成本，還可能造成水體 pH 值的大幅波動(dòng)，使生成的絮體重新溶解，反而降低了處理效果。因此，需要根據(jù)吉林省瓷器制造污水廢水的具體水質(zhì)特點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)確定最佳的投加量范圍，以確保在保證處理效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

（二）pH 值

污水的 pH 值對(duì)聚合氯化鋁的水解反應(yīng)以及其絮凝效能有著重要影響。在適宜的 pH 范圍內(nèi)（一般控制在 6.0 - 8.5 之間），聚合氯化鋁能夠充分水解生成具有良好絮凝性能的氫氧化鋁膠體微粒，從而有效地去除污水中的污染物。當(dāng) pH 值過低時(shí)，聚合氯化鋁的水解程度受到抑制，主要生成低電荷的鋁離子，絮凝效果較差；而當(dāng) pH 值過高時(shí)，鋁離子容易形成氫氧化鋁沉淀，失去絮凝作用，同時(shí)也可能導(dǎo)致一些已經(jīng)形成的絮體溶解破碎。所以，在實(shí)際應(yīng)用中，需要對(duì)污水的 pH 值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其保持在最佳范圍內(nèi)，以優(yōu)化聚合氯化鋁的處理效能。

（三）水溫

水溫也是影響聚合氯化鋁處理效能的一個(gè)因素。一般來說，水溫較低時(shí)，聚合氯化鋁的水解反應(yīng)速度減慢，生成的氫氧化鋁膠體微粒數(shù)量減少且粒徑較小，絮凝效果相對(duì)較差；同時(shí)，低溫下污水的粘度增大，污染物顆粒的運(yùn)動(dòng)速度減緩，不利于絮體的形成與沉降。相反，水溫較高時(shí)，雖然有利于聚合氯化鋁的水解和絮凝反應(yīng)，但過高的溫度可能會(huì)導(dǎo)致一些有機(jī)物的揮發(fā)以及氨氮等物質(zhì)的釋放，對(duì)處理效果和環(huán)境產(chǎn)生不利影響。因此，在吉林省不同季節(jié)氣溫變化較大的情況下，需要考慮水溫對(duì)聚合氯化鋁處理效能的影響，并采取相應(yīng)的措施（如加熱、保溫等）來保證處理效果的穩(wěn)定性。

（四）水力攪拌條件

合適的水力攪拌條件對(duì)于聚合氯化鋁發(fā)揮最佳絮凝效能至關(guān)重要。在投加聚合氯化鋁后，需要通過快速攪拌使藥劑迅速分散溶解并與污水充分混合，促進(jìn)水解反應(yīng)的進(jìn)行和膠體微粒的形成；隨后進(jìn)行慢速攪拌，使形成的絮體能夠進(jìn)一步長大、成熟，便于沉降分離。如果攪拌強(qiáng)度過大或攪拌時(shí)間過長，會(huì)打碎已經(jīng)形成的絮體，影響沉降效果；而攪拌強(qiáng)度不足或攪拌時(shí)間過短，則可能導(dǎo)致藥劑與污水混合不均勻，無法充分發(fā)揮絮凝作用。因此，在設(shè)計(jì)污水處理工藝時(shí)，要合理配置攪拌設(shè)備，優(yōu)化攪拌參數(shù)，以創(chuàng)造良好的水力攪拌條件。

六、結(jié)論與展望

（一）結(jié)論

綜上所述，聚合氯化鋁在吉林省瓷器制造污水廢水處理中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。它通過電中和、吸附架橋和網(wǎng)捕等多種作用機(jī)制，能夠有效地去除污水中的濁度、部分重金屬離子以及有機(jī)物，顯著提高污水的水質(zhì)，降低對(duì)環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。然而，其處理效能受到投加量、pH 值、水溫以及水力攪拌條件等多種因素的影響，在實(shí)際工程應(yīng)用中需要綜合考慮這些因素，通過實(shí)驗(yàn)研究和技術(shù)優(yōu)化，確定最佳的處理工藝參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。

（二）展望

隨著吉林省環(huán)保要求的日益嚴(yán)格和瓷器制造業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)污水廢水處理技術(shù)也將提出更高的要求。未來，對(duì)于聚合氯化鋁在瓷器制造污水處理中的應(yīng)用研究應(yīng)著重于以下幾個(gè)方面：一是進(jìn)一步深入研究其與其他處理工藝（如生物處理、高級(jí)氧化等）的聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)，形成