【正文】 1 3 2 R Q 克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）第 26 頁 共 36 頁E=；F E=S2 E/S2=1；將上述計算數(shù)據(jù)列入表 37 中。表 37 方差分析表（透射比）根據(jù)正交實驗方差表 37 分析結果可知，各因素的均方大小與極差大小次序相同，因素的主次順序也為 C＞D＞A＞B。F 值檢驗的結果為：給定?=，查表得 F?(3,3)=，得知 FC＞，表明 pH 對值處理選礦廢水透射比有顯著影響。給定?=，查表得 F?(3,3)= ，F(xiàn) D＞，表明沉降時間對選礦廢水透射比有一定影響。F A 、F B＜，表明 PAC 加量、PAM 加量對選礦廢水透射比無影響，說明此時 PAC 加量、PAM 加量的選取范圍已經(jīng)是最佳加量范圍，所以對實驗結果的影響并不是很大。由于因素 B 的離差和均方離差均小于空白實驗的離差和均方離差，為增加 F 檢驗的靈敏度，將因素 B 的離差和自由度并入空白試驗的離差和自由度，并入后的方差分析表如下表 38。表 38 方差分析表（透射比）根據(jù)正交實驗方差表 38 分析結果可知，各因素的均方大小與極差大小次序相同，方差名稱 離差 F(自由度) 均方離差 F 值PAC 加量（A） 3 PAM 加量（B） 3 pH 值（C） 3 沉淀時間（D） 3 空白（E） 3 總合 15方差名稱 離差 F(自由度) 均方離差 F 值PAC 加量（A） 3 PAM 加量（B）pH 值（C） 3 沉淀時間（D） 3 空白（E） 6 總合 15克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）第 27 頁 共 36 頁因素的主次順序也為 C＞D＞A＞B。F 值檢驗的結果為：給定?=，查表得 F?(3,3)=，得知 FC、F D＞，表明 pH 值、沉降時間對處理選礦廢水透射比有顯著影響。給定?=，查表得 F?(3,3)= ，F(xiàn) A＜，表明 PAC 加量、PAM 加量對選礦廢水透射比無影響，說明此時 PAC 加量、PAM 加量的選取范圍已經(jīng)是最佳加量范圍，所以對實驗結果的影響并不是很大。出水率的方差分析QA=( KA 1 kA 2)2+( KA 1 kA 3)2+( KA 1 kA 4)2+( kA 2 kA 3)2+( kA 2 kA 4)2+( kA 3 kA 4)2=； 同理：Q B=；Q C= ；Q D = ；Q E= ；將以上數(shù)據(jù)列于表 39。表 39 選礦廢水處理試驗方案及試驗結果（出水率）試驗號 A B C D E 透射比/% 出水率/%1 1 1 1 1 1 652 1 2 2 2 2 3 1 3 3 3 3 4 1 4 4 4 4 755 2 1 2 3 4 6 2 2 1 4 3 25 7 2 3 4 1 2 8 2 4 3 2 1 9 3 1 3 4 2 10 3 2 4 3 1 4011 3 3 1 2 4 6512 3 4 2 1 3 13 4 1 4 2 3 14 4 2 3 1 4 7515 4 3 2 4 1 16 4 4 1 3 2 克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）第 28 頁 共 36 頁方差計算如下：S2 A=QA/3=； S2 B=Q B/3= ； S2 C=Q C/3= ；S2 D=QD/3= ；S2 E=Q e/3= ；FA=S2 A/S2 E=； F B=S2 B/S2 E= ； F C=S2 D/S2 E= ；FD=S2 D/S2 E=； F E=S2 E/S2=1；將上述計算數(shù)據(jù)列入表 310 中。表 310 方差分析表（出水率）根據(jù)正交實驗方差表 310 分析結果可知，因素的主次順序也為 D＞C ＞A ＞B 。F 值檢驗的結果為：給定?=，查表得 F?(3,3)=，得知 FC、F D＞，表明沉淀時間和 pH 值對選礦廢水出水率有顯著影響。給定?= ，查表得 F?(3,3)= ，F(xiàn) A＞，表明 PAC 加量對選礦廢水出水率有一定影響。FB＜ ，表明 PAM 加量對選礦廢水出水率無影響。從數(shù)據(jù)中可以看出，選礦廢水透射比與出水率隨各因素水平的變化而呈現(xiàn)較大變化?，F(xiàn)將各因素對透射比和出水率的影響分述如下：（1）PAC 加量的影響 在一定范圍內出水率和透射比隨 PAC 的加量增加而逐漸升高，這主要是因為水解后的帶有正電荷的 PAC 在靜電庫侖力、分子間范德華力、憎水斥力以及羥基與表面的鍵合力等的作用下，吸附在水中懸浮的膠體上。PAC 在顆粒物表面結合后，顆粒物所帶負電荷轉化為正電荷，PAC 則在顆粒物表面發(fā)生進一步的水解，由于 Al3+的水解產物有很好的絮凝作用, 對水中雜質有強烈的吸附作用，最后形成表面無限聚合度氫氧化鋁沉淀，此時的凝聚作用轉化為絮凝作用為主，電中和作用轉化為粘附卷掃作用為主。絮凝法處理可R Q 方差名稱 離差 F(自由度) 均方離差 F 值PAC 加量（A） 3 PAM 加量（B） 3 pH 值（C） 3 沉淀時間（D） 3 空白（E） 3 總合 15克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）第 29 頁 共 36 頁以分為凝聚階段、絮凝階段和沉降階段。凝聚幾乎是瞬時發(fā)生的，該階段以異向絮凝為主，由布朗運動引起，并在強烈水力作用下進一步加劇了，膠體表面發(fā)生物理化學狀況變化，形成的礬花小而密實。絮凝階段是以同向絮凝為主。在此階段要控制好適當范圍的湍流程度，同時又要求在此階段有足夠的停留時間，使礬花完成其長大的過程，這是一種以物理的集合為主的過程。適當?shù)耐牧鞒潭扔欣谕蛐跄M行和使小礬花碰撞長大，但湍流程度又不能太大，否則不利于吸附進行，并有可能使已最大的礬花又被破碎。沉降階段在凝聚和絮凝階段結束后，絮體處于懸浮態(tài)，絮體主要依靠重力作用而沉降。在開始階段，水中礬花濃度高，在沉降過程中會出現(xiàn)一個清水和渾水的交界面，該交界面逐漸下降，大部分礬花在此階段被去除，當大部分懸浮物已沉降，余下的粒徑小、密度小的礬花以小于開始階段的沉降速度緩慢下沉，同時相互碰撞結大，最終水相中懸浮物濃度基本不變。但是當加入過多的 PAC 的時候，則會使膠粒的吸附面被 PAC 覆蓋，兩膠粒接近時就會受到高分子之間的互相排斥而不能聚集，產生“膠體保護”作用，使絮凝效果下降，甚至重新穩(wěn)定，即“再穩(wěn)” 。這樣透射比和出水率反而會下降。因此，PAC 加入量選擇22mL 為宜。（2）PAM 加量的影響在一定范圍內出水率和透射比隨 PAM 的加量增加而逐漸升高，這是因為 PAM 的分子內酰胺基可與許多物質親和形成氫鍵。高分子 PAM 是能吸附微粒的官能團線狀高分子化合物。它能像一條長繩一樣將一些微粒吸附在一起形成團絮狀，也可加速微粒沉降。高分子 PAM 能在被吸附的粒子間形成“橋聯(lián)” ，其長碳鏈起架橋作用，可通過化學轉化或共聚轉變成含有陽、陰、非離子及兩性離子的完整絮凝劑體系，促進團絮生成，加速微粒沉降。而且單獨投加 PAC 時，PAC 能起到電性中和、壓縮雙電層和一定的網(wǎng)捕作用，形成的絮體細小松散，沉降速度慢。而將 PAC 和 PAM 復合使用后，不僅表面所帶的正電荷增強，靜電粘附能力增強，而且水解產物的體積也增大，提高了吸附架橋能力，再加上大絮體沉降過程中的卷掃作用，顯著提高了處理效果。 但是當 PAM 加入量過量時，上清液的濁度趨于回升，這是發(fā)生了膠體保護現(xiàn)象。因此，綜合出水率和透射比分析，當 PAM 加量是 時為宜。（3）pH 值的影響保持 PAC 和 PAM 用量不變，按照實驗方法用緩沖溶液和氨水等調節(jié) pH 值，觀察 pH值對出水率和透射比的影響，實驗結果表明，pH 值對出水率和透射比有較大的影響。隨著 pH 值的增大，出水率和透射比提高，當 pH 值大約在 時出水率和透射比出現(xiàn)最高值，達到 %和 %，當 pH 值超過 8．0 后，出水率和透射比反而迅速降低。這是克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）第 30 頁 共 36 頁因為當 pH 值較小時，聚合氯化鋁易與 H+形成絡合物等物質，當 pH 值較大時，聚合氯化鋁易與 OH 一 形成氫氧化鋁等物質，使得 PAC 不易與污染物結合，阻礙了絮凝反應的順利進行，極大地降低了處理效率。因此，pH 值為 時為宜。（4）沉淀時間的影響隨沉淀時間的增加，出水率和透射比越高，絮凝處理效果越好。沉淀 15～30min 時間段內的絮凝處理效果的曲線斜率比沉淀 0～15min 的絮凝處理效果曲線斜率明顯變小，沉淀50min 比沉淀 30min 絮凝處理效果提高很小，綜合出水率和透射比分析，當沉淀時間達到5min 時，再延長沉淀時間對絮凝處理效果貢獻不大，故本實驗選擇絮凝反應的沉淀時間為 5min。為了驗證 A1B3C3D1組合的正確性，按此組合做了 5 組試驗，其結果見表 311。5 個試驗的平均透射比為 %，平均出水率為 %，透射比與出水率較穩(wěn)定，重現(xiàn)性較好，說明所選組合是合適的，即最佳處理污水條件是：PAC22mL，PAM ，PH 值 ，沉降時間 5min。表 311 驗證實驗數(shù)據(jù)實驗號 1 2 3 4 5透射比% 出水率/% 75 73 75克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）第 31 頁 共 36 頁4 結論（1）PAC 與 PAM 聯(lián)合使用的混凝沉降法具效率高、成熟、穩(wěn)定、操作較簡單、電耗較低等優(yōu)點。（2）混凝沉降時，當體系中加入適量 PAC 時，能大幅度提高污水中雜質的凝結速度，當加入適量 PAM 時，能顯著提高污水中絮凝物的沉降速度，說明 PAC 主要起凝聚作用，PAM 主要起絮凝作用。（3）通過正交實驗確定出最佳工藝條件，在 PAC 加量 20mL、PAM 加量 、pH 值、沉降時間 5min 條件下，可使承德市雙灤區(qū)某選礦廢水處理后的透射比和出水率達到較高的值。根據(jù)極差大小和方差分析可知，影響污水處理透射比的決定性因素是 pH 值，其次是沉降時間，PAC 加量和 PAM 加量的影響最小，原因在于本實驗選取的 PAC 加量和PAM 加量均在最優(yōu)范圍內，而 pH 值選取的范圍較大，導致 pH 值的變化對結果影響很大。（4）對于承德市雙灤區(qū)某選礦廢水，采用 PAC 與 PAM 聯(lián)合使用的混凝沉降法，處理后廢水的透射比和出水率均得到了較高的值，分別為 %、%。克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）第 32 頁 共 36 頁參考文獻[1]張帆,李曄,張一敏. 混凝沉淀法處理藍晶石礦選礦廢水的實驗研究[J].環(huán)境科學與技術, 2022,34(1):159162.[2]宋寶旭，[J].礦冶，2022，21（2）:97103.[3]張帆,李曄,[J].環(huán)境科學與技術, 2022,34(1):159162.[4]孔令強，覃文慶，[J].金屬礦山,2022,（4）:149152. [5]陳偉，彭新平，[J].環(huán)境工程,2022,29（3）:3739.[6]郭朝暉，袁珊珊，[J].中南大學學報(自然科學版),2022,44（2）:461468.[7]王秋林,陳雯,[J].礦產綜合利用,2022,（1）:4144.[8]石敏,孫春寶,[J].環(huán)境工程學報,2022，7（1）：247252.[9]張亮,朱樂輝,+BAF 工藝處理煤礦廢水及回用[J].水處理技術,2022, 38（3）:132135.[10]劉俊,王三反,[J].環(huán)境工程學報,2022,6（6）:19711974.[11][J].廣東化工,2022, 36(10)：145146.[12][J].上海有色金屬,2022，33（4）:184187.[13][J].礦業(yè)快報，2022，（1）：4748.[14]邵坤，[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2022， （9）：6365.[15][J].湖南有色金屬，2022，20（3）：3134.[16]雷兆武，劉茉，[J].中國環(huán)境管理干部學院克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）第 33 頁 共 36 頁學報，2022，16（1）：6567.[17]李娟，安鵬， 氧化處理高濃度有機硅廢水影響因素研究[J].水科學與工程技術，2022（6）：2123.[18][J].石油化工安全環(huán)保技 2022，26（1）：4952.[19]［J］.精細與專用化學品，2022，18( 4) : 4247．[20][J].甘肅科技，2022，28（10）3336.[21]程學玲．人工濕地法處理 DDNP［J］.廢水淺析科技傳播，2022( 10):135136． [22]陳麗麗，趙同科，[J].環(huán)境工程學報，2022，7（4）12611266.[23]孫竹，[J].四川環(huán)境，2022，31（5）：120124克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）第 34 頁 共 36 頁致 謝本課題及論文是在指導教師祁強的精心指導下完成的，導師淵博的知識、嚴謹?shù)膶W風、敏銳的思維、兢兢業(yè)業(yè)的精神，使我受益匪淺，終生難忘。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術目標，領會了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關懷，令人如沐春