三聚氰胺是一种重要的氮杂环有机化工原料，由于其较强的黏性，如果不慎进入人体内，将导致在体内形成草酸、鞣酸及钙等物质，并沉积在泌尿系统中。长期服用过量含三聚氰胺的食品就很容易形成结石，甚至导致膀胱癌。大人因为代谢系统能力比较强，耐受量高，所以受影响的几率相对较小。而婴幼儿代谢能力弱，所以食用就会对身体造成危害甚至威胁生命安全。

三聚氰胺废水主要来自生产三聚氰胺装置中的冲洗水、循环水的排污及一部分未回收的设备冷却水。废水被收集到废水池中，经测试合格后排放到污水系统。生产过程中产生的废水中主要含有少量的三聚氰胺、羟基酰胺类物质的饱和溶液和高浓度的氨氮。

1实验试剂与仪器

1．1实验试剂

聚合硫酸铁(AＲ，天津市科密欧化学试剂有限公司);三聚氰胺(AＲ，天津市科密欧化学试剂有限公司);氢氧化钠(AＲ，北京化学试剂三厂);氢氧化钙(AＲ，北京化学试剂三厂);硅藻土(AＲ，天津市科密欧化学试剂有限公司)。

1．2实验仪器

总有机碳测定仪(TOC－VCPN，日本岛津);电子天平(FA1604，上海雷韵试验仪器制造有限公司);恒温磁力搅拌机(79－3，上海思乐自动化科技有限公司)。

2实验方法

2．1混凝剂的配制

使用电子天平称取10g聚合硫酸铁，溶于100ml的蒸馏水中，配制成1∶10的聚合硫酸铁溶液。

2．2混凝实验

取50mL已知浓度的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中，视实验所需加入助凝剂，调节至所需pH值，加入一定量的聚合硫酸铁混凝剂，搅拌至所需时间，静置澄清后，取上清液测定其TOC值。

2．3TOC分析测试

通过单因子水平实验，使用TOC测试仪进行分析测试，测定水样中总有机碳的含量。以TOC作为评价指标，研究混凝剂用量、溶液pH值、搅拌时间、助凝剂的选择和废水浓度等因素对TOC去除率的影响，优化反应条件，证实聚合硫酸铁去除三聚氰胺的有效性，获得较佳的工艺参数。

TOC测试原理:水样分别被注入高温燃烧管(900℃)和低温反应管(150℃)中。经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳。经反应管的水样加入体积分数为1．5%的酸，使无机碳酸盐分解成为二氧化碳，所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器，由于一定波长的红外线被CO2选择吸收，在一定浓度范围内CO2对红外线吸收的强度与CO2的浓度成正比，故可对水样总碳(TC)和无机碳(IC)进行定量测定。总碳与无机碳之差值，即为总有机碳(TOC)，TOC=TC－IC测定步骤如下:

(1)打开氧气钢瓶，调整出口压力为200kPa，调节TOC氧气进口压力为200kPa;氧气流量计100mL/min。打开电脑和TOC测试仪。

(2)打开操作系统。

(3)单击“NEW”建立一个新的操作界面。

(4)单击“connect”将计算机与TOC测定仪进行联机。

(5)使燃烧管温度升高至680℃。

(6)单击“Insert”插入标准曲线(样品)，编辑测定方法。

(7)将进样管插入样品液面下，单击“Start”，按计算机程序设置的顺序进行设定。

(8)经TOC测试仪测定后，电脑中自动显示出所测样品中TC、IC、TOC值，重复测试三次取平均值。

(9)计算所测样品TOC的去除率。

3实验结果与讨论

3．1单因子较优水平的选择

3．1．1混凝剂用量对TOC去除率的影响

取50mL100mg/L的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中，调节至所需pH为8，分别加入一定体积的浓度为1∶10的聚合硫酸铁混凝剂(0．5mL、1mL、2mL、3mL、4mL、6mL、8mL、10mL)，搅拌时间30s，静置至矾花体积为整个溶液体积一半时，取上清液测定其TOC值。实验结果如图1所示。由图1可知，随着聚合硫酸铁用量的增加，TOC去除率呈现着先升高后降低的趋势。由于胶体在混凝时存在着一个脱稳的过程，当聚合硫酸铁用量较少时，胶体脱稳不完全，此时TOC的去除率较低。当聚合硫酸铁用量过多时，产生了多余的正电荷，胶体之间相互排斥，去除效果逐渐变差。当聚合硫酸铁用量为8mL时，TOC去除率达到较大值，为21．04%。实验结果证实，当聚合硫酸铁用量为8mL时为较优化条件。

3．1．2pH值对TOC去除率的影响

取50mL100mg/L的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中，分别调节pH至7、8、9、10、11、12，加入浓度为1∶10的8mL聚合硫酸铁混凝剂，搅拌时间30s，静置至矾花体积为整个溶液体积一半时，取上清液测定其TOC值。实验结果如图2所示。

由图2可知，随着溶液pH值的增加，溶液中TOC的去除率呈现出先上升后下降的趋势。溶液的pH值直接影响着聚合硫酸铁的较优形态。当溶液的pH值较低时，聚合硫酸铁没有完全水解，此时溶液中TOC的去除率较低。当溶液中pH值过高时，会抑制聚合硫酸铁的水解程度，降低TOC去除率。在本实验中，当溶液的pH值为8时，聚合硫酸铁为较优形态，此时较高的去除率为25．12%。实验结果证实，当溶液pH值为8时为较优化条件。

3．1．3搅拌时间对TOC去除率的影响。

取50mL100mg/L的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中，调节至所需pH为8，分别加入浓度为1∶10的8mL聚合硫酸铁混凝剂，分别搅拌至所需时间(30s、60s、90s、120s、150s、180s)，静置至矾花体积为整个溶液体积一半时，取上清液测TOC值。实验结果如图3所示。

由图3可知，随着搅拌时间的增加，TOC的去除率呈现出先升高后下降的趋势。当搅拌时间较短时，聚合硫酸铁在溶液中没有完全混合，所以此时的去除率较低，当搅拌时间过长时，沉降下来的絮体被打碎，降低了TOC的去除率。90s为较佳搅拌时间，此时达到较大去除率为23．09%。实验结果证实，搅拌时间为90s时为较优化条件。

3．1．4原水浓度对TOC去除率的影响

分别取50mL已知浓度(100mg/L、200mg/L、400mg/L)的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中，调节至所需pH为8，分别加入浓度为1∶10的8mL聚合硫酸铁混凝剂，搅拌至所需时间90s，静置至矾花体积为整个溶液体积一半时，取上清液测定其TOC值。实验结果如表1所示。

由表1可知，随着原水浓度的增加，TOC去除率先升高后下降，而TOC的去除量不断增加。该数据表明，聚合硫酸铁用量为8ml时不足以使高浓度废水中的微粒沉降。在本实验所研究的范围内，适合处理原水浓度为200mg/L的废水溶液，去除率可达23．80%。

3．1．5助凝剂对TOC去除率的影响

取两份50mL200mg/L的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中，分别采用NaOH溶液和Ca(OH)2溶液调节至所需pH为8，加入浓度为1∶10的8mL聚合硫酸铁混凝剂，搅拌至所需时间90s，静置至矾花体积为整个溶液体积一半时，取上清液测定其TOC值。实验结果如表2所示。

从表2可以看出，在较优化的实验条件下，助凝剂的选择对TOC的去除率有着重要的影响，溶液中污染物的性质影响着助凝剂的选择，在本实验范围内选择NaOH为助凝剂，TOC去除率可达23．80%。

3．1．6硅藻土对TOC去除率的影响

取两份50mL200mg/L的三聚氰胺模拟废水于50mL烧杯中，调节至所需pH为8，分别加入浓度为1∶10的8mL聚合硫酸铁混凝剂，向其中一份加入1g的硅藻土，另一份不加入，分别搅拌至所需时间90s，静置至矾花体积为整个溶液体积一半时，取上清液测定其TOC值。实验结果如表3所示。

从表3可以看出，在较优化的条件下，硅藻土对TOC的去除率有着重要的影响，加入硅藻土的废水溶液中，TOC的去除率可达26．80%。该数据说明:硅藻土可以提高废水溶液中TOC的去除率。

3．2较优条件下处理三聚氰胺废水的实验结果

通过以上一系列利用混凝原理进行的实验，以TOC作为评价指标，对混凝法处理三聚氰胺废水的效果进行评价。从混凝剂的用量、溶液pH值、搅拌时间、助凝剂的选择等方面进行了探究，得到了较佳的工艺参数。即选定NaOH作为助凝剂，混凝剂聚合硫酸铁用量为8mL，溶液的pH为8，搅拌时间为90s的条件下，处理原水浓度约为200mg/L的三聚氰胺废水溶液，溶液的TOC去除率可达26．80%。从实验的处理效果看，聚合硫酸铁混凝法处理三聚氰胺废水是可行的。

4结论

本文用聚合硫酸铁作为混凝剂处理三聚氰胺废水，能达到较好的处理效果。通过比较不同条件下的混凝处理效果，选择了较佳混凝条件:NaOH作为助凝剂、混凝剂的较佳用量为8mL、溶液的较佳pH值为8、搅拌时间为90s、原水浓度为200mg/L，TOC的去除率可以达到20%以上，初步证实了混凝法处理三聚氰胺废水的有效性。