摘要： 本文旨在探索聚丙烯酰胺钾盐（KPAM）在安徽省瓷器制造污水废水处理中对重金属离子的去除效果。通过实验研究，分析了 KPAM 的投加量、pH 值、搅拌条件等因素对重金属离子去除率的影响，并探讨了其作用机制。结果表明，KPAM 在适宜条件下对瓷器制造污水中的重金属离子具有显著的去除效果，为安徽省瓷器制造行业的污水废水处理提供了一种有效的技术参考。

一、引言

安徽省作为我国重要的瓷器生产基地之一，瓷器制造业在经济发展中占据着重要地位。然而，瓷器制造过程中会产生大量的污水废水，其中含有多种重金属离子，如铅、镉、铬等，这些重金属离子若未经有效处理直接排放，将对环境造成严重污染，并通过食物链进入人体，危害人类健康。因此，寻找一种高效、经济的污水废水处理方法去除其中的重金属离子具有重要意义。

聚丙烯酰胺钾盐作为一种水溶性高分子聚合物，具有良好的絮凝性能，在污水处理领域得到了广泛应用。本文将探索 KPAM 在安徽省瓷器制造污水废水处理中对重金属离子的去除效果，为其在实际工程中的应用提供理论依据。

二、实验部分

（一）实验材料与仪器

1. 实验材料

- 采集安徽省某瓷器制造企业的污水废水，经过滤去除大颗粒杂质后备用。

- 聚丙烯酰胺钾盐（分析纯），配制成一定浓度的溶液备用。

2. 实验仪器

- 电子天平：精确称量实验药品。

- pH 计：用于调节和测定污水的 pH 值。

- 磁力搅拌器：用于搅拌污水水样，使 KPAM 与污水充分混合。

- 原子吸收光谱仪：用于测定污水中重金属离子的浓度。

（二）实验方法

1. KPAM 投加量实验

取若干份等量的瓷器制造污水水样，分别加入不同体积的 KPAM 溶液，使 KPAM 的投加量在 0 - 100 mg/L 范围内变化。在恒定的搅拌速度下搅拌一定时间后，静置沉淀，取上清液用原子吸收光谱仪测定重金属离子的浓度，计算去除率，确定最佳投加量。

2. pH 值影响实验

调节瓷器制造污水的 pH 值在 2 - 10 范围内变化，在最佳投加量的条件下加入 KPAM 溶液，按照上述搅拌和沉淀步骤操作，测定不同 pH 值下重金属离子的去除率，分析 pH 值对去除效果的影响。

3. 搅拌条件优化实验

固定 KPAM 的投加量为最佳投加量，pH 值为最佳值，改变搅拌速度和搅拌时间，重复上述实验步骤，考察搅拌条件对重金属离子去除效果的影响，确定最佳的搅拌条件。

三、结果与讨论

（一）KPAM 投加量对重金属离子去除效果的影响

实验结果表明，随着 KPAM 投加量的增加，重金属离子的去除率逐渐提高。当投加量达到一定值时，去除率趋于稳定，继续增加投加量，去除率变化不大。这是因为在一定范围内，随着 KPAM 投加量的增加，其与污水中的重金属离子和悬浮物的作用机会增多，絮凝效果增强，从而提高了重金属离子的去除率。但当投加量超过最佳值后，过多的 KPAM 可能会导致絮凝体重新分散，反而使去除率下降。

（二）pH 值对重金属离子去除效果的影响

pH 值对 KPAM 去除重金属离子的效果有显著影响。在低 pH 值下，重金属离子以离子形式存在，KPAM 的絮凝效果较差，去除率较低。随着 pH 值的升高，重金属离子逐渐形成氢氧化物沉淀，同时 KPAM 的电离程度增加，分子链伸展，有利于与重金属离子和悬浮物发生吸附、桥连作用，从而提高了去除率。但当 pH 值过高时，KPAM 可能会发生水解，导致其絮凝性能下降，去除率也会降低。

（三）搅拌条件对重金属离子去除效果的影响

搅拌速度和搅拌时间对 KPAM 的絮凝效果也有重要影响。搅拌速度过快，会使 KPAM 与污水中的重金属离子和悬浮物接触时间过短，不能充分发生絮凝作用；搅拌速度过慢，则会使絮凝体生长缓慢，且容易聚集在搅拌器底部，影响沉降效果。搅拌时间过短，絮凝反应不完全；搅拌时间过长，可能会破坏已形成的絮凝体。

（四）KPAM 去除重金属离子的作用机制

KPAM 是一种阳离子型高分子絮凝剂，在水中电离后带有正电荷。瓷器制造污水中的重金属离子通常带有正电荷，而悬浮物表面带有负电荷。KPAM 可以通过静电引力作用与悬浮物和重金属离子发生吸附，同时，其分子链上的活性基团可以与重金属离子发生螯合作用，形成稳定的絮凝体。此外，KPAM 还可以通过桥连作用将多个悬浮物颗粒和重金属离子连接在一起，形成较大的絮凝体，从而加速沉降，实现重金属离子的有效去除。