1、實驗部分
1.1 陶瓷廢水處理工藝介紹及問題分析
由前言可知，陶瓷廢水中固體懸浮物為主要待處理污染物，而陶瓷廢水的固液分離主要由絮凝過程完成，由于絮凝劑的種類不同，各有優劣，綜合考慮運行成本及絮凝效果，國內很多陶瓷生產企業選擇無機、有機絮凝劑復合使用。以廣東某陶瓷企業為例，該陶瓷企業的切割工序及拋磨工序的清洗廢水首先在沉降池內進行初級絮凝處理，絮凝劑為聚合氯化鋁，經過初級絮凝處理后的上清液經過溢流返回循環水池，經過二次沉降后返回車間回用，沉降池內的絮體與板壓機濾液混合成為泥漿，并由池底出漿口泵入壓濾車間，壓濾前在混合泥漿中加入非離子型聚丙烯酰胺以進一步增大絮體尺寸，起到助濾的作用，壓濾后濾餅運回上游原料車間混料，濾液回流至沉降池混漿。該工藝雖然可以很好的綜合無機、有機絮凝劑的各自優點，在低成本運行的條件下實現較好的絮凝效果，但初級絮凝過程中選用聚合氯化鋁作為絮凝劑，絮凝后的上清液濁度很高，雖然可以勉強達到回用要求，但回用周期短，循環次數多，動力成本增加。此外，聚合氯化鋁分子量較小，經初級絮凝產生的絮體尺寸較小，容易在沉降池底部發生板結，影響系統的穩定運行。
1.2 實驗所用儀器與試劑
儀器：采用X射線熒光光譜儀(AXIOS-MAX)測定陶瓷廢水中固體懸浮物的元素組成;X射線衍射儀(X'PertMPD)進行陶瓷廢水中固體懸浮物的物相組成分析;激光粒度儀(LS13320)測定尾礦的粒度分布;光電濁度儀(MZT-3)測定濁度;JJ-1精密電動攪拌器進行定時定速的攪拌。
試劑：陽離子型無機-有機雜化絮凝劑HLM(實驗室自制)，聚丙烯酰胺絮凝劑PAM(現場使用)。
原料：廣東某陶瓷廠生產過程中的陶瓷廢水。
1.3 陶瓷廢水來源及特點
陶瓷企業生產工序繁多，而含泥廢水主要來源于各清洗工序，約占生產廢水總量的95%，廢水中顆粒的固含量為10wt%左右，即100g/L。粒徑分布如圖1所示。顆粒粒徑分布在1～40μm之間，平均粒徑為12.94μm，且90%的顆粒粒徑小于30μm。顆粒物相分析如圖2所示。由上述分析可知，陶瓷廢水中的固體懸浮物主要為石英相和極少量的殘留粘土。然而由于石英自身比重較小，在粒徑較小的情況下難以依靠自身重力快速沉降。此外顆粒表面電位測得為-6.59mV，顆粒間的靜電斥力進一步阻礙了顆粒間的凝聚及快速沉降，也相應增大了絮凝的難度。
，回用生產廢水實現強化混凝效果的機理主要在于其化學作用及物理作用，其中化學作用是指由于回用廢水中含有大量的金屬氫氧化物脫穩膠體顆粒，使廢水中的膠體表面所帶電荷改變，產生靜電吸附及電性中和作用。而物理作用在于增加了原水中的膠體濃度，由混凝動力學可知，這可大大增加顆粒碰撞的幾率，使膠體易于凝聚，從而實現強化混凝的作用。
試驗中針對三種不同PAC投加量的混凝沉淀出水濁度進行了研究。從提高水質方面考慮，若以混凝沉淀出水濁度在1NTU時認為濁度達標，在不回用反沖廢水的情況下，需要投加21mg/LPAC才能使出水濁度低于1NTU，大大提高了水廠的運行成本。而在直接回用濾池反沖廢水后，由于濁度的去除效果隨著回流比的增大而得到加強，在10%的回流比下，投加9mg/L的PAC已經可以使出水濁度在1NTU左右，大大減少了混凝劑的投加量，在節約水資源、降低成本的同時能夠提高混凝沉淀后出水濁度的去除率。