近年來，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到相應的水質標準，因此人們對城市景觀水體污染治理的研究越來越多。城市景觀水的污染治理首先必須嚴格控制好外源污染物的進入，使水體在不進一步惡化的前提下，再根據原水水質情況及要求采用不同的處理方式。

目前，國內外城市景觀水處理方面主要分為四大類方法：即物理法、化學法、生化處理法和生態處理法，化學法具有見效快的特點，如何進一步降低成本，提高處理效果，有待進一步研究，現在鐵系和鋁系混凝劑是中國污水處理行業中較為常用的水處理劑，因此本試驗對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，為日后應用提供條件。

1處理機理

聚合氯化鋁（簡稱PAC）是一種含不同量羥基的無機高分子多核高效混凝劑，它以較強的羥基架吸附性能、生成多核羥基絡合物，同時生成沉淀伴隨發生電化學、凝聚、吸附、沉淀等物理化學變化，從而去除廢水中的污染物達到凈化水的目的。

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廢水的凝結劑，也用于顏料中。灰白色粉末或正交棱形結晶流動淺黃色粉末，對光敏感，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，可以網捕、卷掃水中膠粒一并產生沉淀分離去除水中有機物及濁度。

2實驗部分

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數顯六聯電動攪拌器、哈希便攜式濁度儀、哈希DR2800分光光度計、哈希DRB200COD消解儀、哈希sensionl便攜式pH測量儀。

2.2測定方法

2.2.1CODer的測定

采用重鉻酸鉀法。利用設備哈希DRB200COD消解儀用消解液1及消解液2對水樣進行消解，再用分光光度法測量水樣中的CODer含量。

2.2.2濁度測定

利用哈希便攜式濁度儀測量。

2.2.3實驗方法

從荊州古城護城河取水，靜置6h，即為實驗所用原水。測原水濁度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，定位在攪拌機上(注意葉片在水中的相對位置保持相同），滴加混凝劑，開動攪拌在中速(120r/min)下攪拌5min，較后在低速80r/min）下攪拌10min，攪拌結束后將燒杯從攪拌機上取下，靜沉30min；取燒杯中的上層清液測定濁度及CODer。

然后改變聚合氯化鋁和硫酸鐵投加量、攪拌速度、攪拌時間、靜沉時間、PH值，重復上述試驗，找出較佳反應條件。

2.3結果與討論

2.3.1硫酸鐵和聚合氯化鋁的投加量對結果的影響

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。測定不同條件下的CODer和濁度，得其CODer和濁度的去除率，試驗結果見圖1、圖2。

圖2混凝劑投加量對濁度去除率的影響

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生絮體對水中顆粒或膠體污染物進行電中和，壓縮擴散層，降低∈電位，破壞水化層，使顆粒脫穩，再經過吸附架橋或粘附、卷掃、網捕而生成粗粒絮狀體，從而去除水中有機物膠體；當投加量太大，增加其粒子表面吸附活性點減少，架橋變得困難。同時，膠體表面會帶上相反的電荷，使脫穩的膠體又重新獲得穩定，從而導致去除率下降。綜合圖1、圖2可知，PAC及硫酸鐵在投加量為5mL時處理水樣效果較佳且PAC的處理效果要優于硫酸鐵。

2.3.2攪拌速度對結果的影響

原水水樣在混凝劑投加量為5mL時，改變攪拌速度拌時速度分別為50r/min，60r/min，70r/min，80r/min，90r/min，100r/min攪拌5min進行試驗，測定不同條件下的CODer和濁度，得其CODer和濁度的去除率，試驗結果見圖3、圖4。

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

2.3.3攪拌時間對實驗的影響

原水水樣在混凝劑投加量為5mL時，低速攪拌時選用攪拌速度60r/min，改變攪拌時間，分別為攪拌1min，2min，3min，4min，5min。測定不同條件下的CODer和濁度，得其CODer，和濁度的去除率，試驗結果見圖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出先上升再下降的趨勢，這是由于攪拌時間過長不利于絮凝沉淀。可以看到，去除率較大峰值均在攪拌時間為2min時出現，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，低速攪拌時較佳的攪拌時間為2min。

2.3.4靜沉時間對實驗的影響

原水水樣在混凝劑投加量為5mL時，低速攪拌時選用攪拌速度60r/min，，中速攪拌時攪拌2min。其他條件不變進行實驗。改變混凝后改變靜沉時間，分別為15min，20min，25min，30min，35min，40min。測定不同條件下的CODer和濁度，得其CODer，和濁度的去除率，試驗結果見圖7、圖8。

從圖7、圖8可知，當混凝劑為PAC時，CODer去除率隨靜沉時間增加而變化的幅度不大，基本在80%上下波動，而硫酸鐵處理的水樣則基本上隨時間的增加而不斷增大達65%；對濁度去除，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時的去除率較為可觀，因此較佳靜沉時間定為35min。

2.3.5pH值對實驗的影響

原水水樣在混凝劑投加量為5mL時，低速攪拌時選用攪拌速度60r/min，攪拌時攪拌2min。靜沉時間定為35min。其他條件不變，改變每個燒杯中水樣的pH，分別為：4，5，6，7，8，9進行試驗。測定不同條件下的CODer，和濁度，得其CODer和濁度的去除率，試驗結果見圖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出先上升再下降的趨勢，圖中，當pH為8時硫酸鐵處理水后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時出現，去除率為84%。當pH為6時硫酸鐵對濁度去除效果較佳，濁度去除率為96%，pH為7時PAC對濁度去除效果較佳，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優化條件下的降解實驗

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

3結論

（1)經分析，荊州護城河水濁度較高，CODer污染比較嚴重，急需采取措施進行水體凈化；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，同時能部分去除河水中的藻類。

（2)在水處理過程中，混凝劑投加量、攪拌速度快慢、反應時間以及靜沉時間和pH值對濁度及CODer去除率都會存在一定影響。原水水樣在混凝劑投加量為5mL時，低速攪拌時選用攪拌速度60r/min，，中速攪拌時攪拌2min。靜沉時間定為35min，硫酸鐵溶液pH為8，PAC的pH值為7．在此優化條件下的降解實驗，結果表明，硫酸鐵對城市景觀水CODer，的去除可達82%，濁度去除率為96%；PAC對城市景觀水CODer的去除可達84%，濁度去除率為96%。

（3）總體來說，聚合氯化鋁（pAC）的處理能力要優于硫酸鐵，此外，水中殘留的鋁離子甚微，對環境二次污染少，實際應用中，易調節控制，且反應快，礬花大，對水的色度處理能力好；處理的穩定性較好，而硫酸鐵具有強烈的腐蝕性。因此從環保以及處理效果各方面出發，選用聚合氯化鋁（PAC）處理城市景觀水更佳。