焦化廢水是煤製焦炭、煤氣淨化以及焦化產品 回收精製過程中產生的廢水，含有多種有機汙染物 和無機汙染物，是一種典型難降解的工業廢水[12]。 目前，焦化廢水常采用生化法進行降解，但處理後廢 水中有機汙染含量往往達不到國家排放標準。因 此，采用絮凝劑對焦化廢水進行深度處理是當前焦 化行業必不可少的工序[34]。
鐵係絮凝劑具有安全無害、絮凝速度快、形成的 絮體脫水性好、雜質去除率高等優點，因此常用於有 機廢水的絮凝處理，但使用過量會影響廢水色度的 降低[5~,且實踐證明，單一的絮凝劑存在用量大、效 果差、不易沉澱等缺點[7_8]。因此，有機-無機複配絮 凝劑應運而生，成為當前利用絮凝劑處理焦化廢水 研究的熱點。其中，聚丙烯酰胺為水溶性高分子聚 合物，它的酰胺基通過親和、吸附其他物質，在被吸 附的粒子間形成“架橋”，使數個甚至數十個粒子連 接在一起，從而起到絮凝的作用，是世界上應用最 廣、效能較高的高分子有機合成絮凝劑[91°]。
本研究采用硫酸鐵為絮凝劑，聚丙烯酰胺 (PAM)為助凝劑，考察該複合絮凝劑對焦化廢水的處理效果及其作用機理。
1實驗部分 1.1試劑與儀器1,10-鄰菲囉啉、重鉻酸鉀、硫酸亞鐵鞍、硫代硫 酸鈉、硫酸鐵、聚丙烯酰胺均為分析純;某焦化廠生 化出水，COD為351.6 mg/L,pH為6.9,色度為280倍。
5B-3C型COD快速測定儀;JJ-1型精密增力電 動攪拌器;FA1104N型電子天平;PHS-3型酸度計。 1.2實驗方法在1 L的容量瓶中配製40 g/L的硫酸鐵溶液 和0.1% (質量分數）的PAM溶液。取300 mL水 樣，加入硫酸鐵溶液及PAM溶液，快速攪拌1 min， 用50%硫酸溶液或10%氫氧化鈉溶液調節pH,然 後緩慢攪拌30 min,靜置1 h。在液麵下約2 cm處 取上清液，測COD及色度值，計算COD及色度去除 率。
2結果與討論2.1硫酸鐵投加量對絮凝效果的影響300 mL廢水中，加人3 mL PAM溶液及不同量的硫酸鐵，快速攪拌1 min,調節pH =6,緩慢攪拌 30 min,硫酸鐵投加量對水樣COD及色度的去除效果見圖1。
80 400123456硫酸鐵投加量/mL圖1硫酸鐵投加量對絮凝效果的影響 Fig. 1 The effect of ferric sulfate amount on flocculation由圖1可知，隨硫酸鐵投加量的增加，COD、色 度去除率先增加後降低，硫酸鐵投加量為3 mL時， 色度及COD去除率達到最大值。硫酸鐵較少時，其 水解作用較弱，對有機物的絮凝效果較差;隨硫酸鐵 的增加，硫酸鐵發生強烈的水解反應，Fe3+以及水解 產物會以絡合的形式與體係中的PAM共同作用，以 吸附架橋的方式使有機物絮凝沉澱。當硫酸鐵過量 時，大量的鐵離子及其水解產物被廢水中膠體顆粒 所吸附，使原為帶負電荷的膠粒帶正電而互相排斥， 出現了再次穩定，因此對有機物的絮凝效果變差。 硫酸鐵最佳投加量為3 mL，即400 mg/L。
2.2 PAM投加量對絮凝效果的影響300 mL廢水中，加人3 mL硫酸鐵溶液及不同 量的PAM,快速攪拌1 min,調節pH =6,緩慢攪拌 30 min。PAM投加量對水樣COD及色度的去除效果見圖2。
80 40子物質，具有線性結構，具有能與膠粒表麵某些部位 起作用的化學基團，當PAM與膠粒接觸時，基團能 與膠粒表麵產生特殊的反應而相互吸附，而PAM分 子的其餘部分則伸展在溶液中，可以與另一個表麵 有空位的膠粒吸附，從而起到架橋連接的作用。當 PAM量適當時，在硫酸鐵及PAM的共同作用下，廢 水中懸浮的膠體粒子之間就會產生有效的吸附架橋 作用，並形成絮凝體，使COD及色度得到明顯的降 低;PAM投加量過大時，則架橋作用所必需的粒子 表麵吸附活性點少了，架橋因而變得困難，同時，由 於粒子間的相互排斥作用而出現分散穩定現象。投 藥量增加，還會使絮凝劑溶解性不好，也會導致絮凝 效果降低。硫酸鐵最佳投加量為3 mL,即10 mg/L。 2.3 pH值對絮凝效果的影響300 mL廢水中，加人3 mL硫酸鐵溶液及3 mL PAM,調節pH值，其他步驟同前。pH對COD及色度的去除效果見圖3。
80 40圖3 pH值對絮凝效果的影響 Fig. 3 The e￡Fect of pH value on flocculation由圖3可知，隨pH的增大，COD及色度的去除 率先增大後降低，當pH為6時，達到最佳絮凝效 果，分別為68.8%和72.5%。其原因是pH較小時， 可用絡合沉澱機理來解釋，即Fe3 +及其水解產物與 有機物形成金屬絡合物，由於比例較高，故有機物去 除效率相對較低。當pH較大時，金屬絡合物具有 較強的吸附作用，此時絡合沉澱和絡合吸附起主導 作用。當pH為中性或堿性時，Fe3+逐漸水解形成 Fe(0H)3膠體，對有機物起吸附作用因此，pH 為中性和堿性時絮凝效果仍然較好。PAM對有機 物的絮凝可由吸附架橋理論來解釋，當pH值很大 或者很小時，都會使PAM帶電量增加，使有機物顆 粒間排斥力增大，PAM分子大多吸附在同一有機物 顆粒上，架橋效果降低，因此絮凝效果較差;同時pH 值也控製著聚合物的離子化程度，當PH值很大或 者很小時，聚合物分子鏈上的電荷量會增加，從而降 低了聚合物分子的伸展程度，也會影響絮凝效果。 綜合考慮，確定pH最佳值為6。（下轉第1607頁）
表3酯化反應結果Table 3 The esterification reaction result序號反應時間。 /h產品粘度 /CP外觀備注13.0灰色液體丙烯酸過量，聚合23.560.0淡黃色液體87 ^回流33.065.5棕黃色液體80弋回流43.5 '59.1黃色液體85弋回流53.559.0黃色液體83 ^回流D72大孔型離子交換樹脂屬於固體催化劑，使 用前用6% ~ 10%的鹽酸浸泡15 min,反應結束後， 經過濾、洗滌，可以重複利用。
HPN和丙烯酸直接酯化法合成羥戊酸單酯二 丙烯酸酯的方法是可行的。
3結論(1)甲醛和異丁醛在三乙胺催化下，發生羥醛 縮合，製得羥基特戊醛，最佳工藝條件為：甲醛與異 丁醒摩爾配比為1.0 :1.0，反應溫度為60丈，催化 劑用量為5%，反應時間5?6 h,羥基特戊醛產率達 95%以上。
(2)經基特戊醛產品經純化後，在氫氧化鈉催 化下，戊醛自身發生縮合反應，加入氫氧化鈉量占整 個體係的2%，在90 T下反應2 h，羥基特戊酸新戊二醇單酯產品的收率可達到78.1%。
(3)羥基特戊酸新戊二醇單酯與丙烯酸在強酸 型離子交換樹脂為催化劑的條件下，加人阻聚劑羥 基苯甲醚，於90丈下回流，直接酯化合成羥基特戊 酸新戊二醇單酯-二丙烯酸酯，反應過程中用苯作帶 水劑，以去除反應產生的水，經後處理得淺黃色液 體，證明了這一路線是可行的。
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