摘要： 本文聚焦于浙江瓷器产业产生的废水资源化利用，探讨了以该废水为原料制备聚合氯化铝（PAC）的可行性与工艺优化，并深入研究了所制得的PAC在重金属污水处理中的效能。通过实验分析和实际应用案例，展示了这一过程不仅实现了废弃物的有效回收，还为环境污染治理提供了一种经济且高效的解决方案，具有显著的环境效益和社会价值。

一、引言

浙江作为我国重要的瓷器生产基地之一，其陶瓷制造过程中会产生大量的工业废水。这些废水若未经妥善处理直接排放，将对周边水体环境造成严重污染，尤其是其中含有的重金属离子等有害物质，会危害生态系统和人类健康。然而，换个角度看，这些富含铝元素的废水实则是一种潜在的宝贵资源。聚合氯化铝作为一种广泛应用的无机高分子絮凝剂，具有良好的混凝沉淀性能，常用于水处理领域去除悬浮物、胶体及部分重金属离子等污染物。因此，利用浙江瓷器产业废水来开发生产聚合氯化铝，并将其应用于重金属废水的处理，既能实现废物的资源化利用，又能解决环境污染问题，具有重要的现实意义。

二、浙江瓷器产业废水特性分析

（一）水质成分复杂性

瓷器生产过程中涉及原料清洗、釉料配制等多个环节，使得排出的废水中含有多种杂质。除了主要的铝盐外，还可能包含硅酸盐、铁离子以及其他微量的金属元素。例如，在原料粉碎和搅拌过程中，会有少量的黏土颗粒进入水中，增加了悬浮固体的含量；而某些着色剂的使用则会引入特定的金属化合物。此外，不同厂家因生产工艺差异，其废水的具体组成也会有所不同。

（二）水量波动大

受市场需求影响，瓷器企业的生产规模并非恒定不变，这导致废水的产生量存在较大波动。旺季时产量高，相应产生的废水量也大幅增加；淡季则相反。这种不稳定的水量给后续的处理工艺带来了挑战，要求所采用的技术能够灵活适应不同的处理负荷。

（三）pH值变化范围广

由于各工序中使用的化学试剂种类多样，如酸性或碱性物质用于调节反应条件，致使废水的pH值在一个较宽泛的区间内变动。这对后续提取铝元素的过程产生影响，需要在预处理阶段进行适当的调整以确保最佳反应环境。

三、基于废水资源的聚合氯化铝制备工艺研究

（一）原料预处理

首先对收集到的瓷器产业废水进行初步过滤，去除大颗粒杂质和机械悬浮物，防止它们堵塞设备或干扰后续化学反应。然后根据实际情况加入适量的酸碱调节剂，使废水达到适宜的pH值范围，一般控制在弱酸性至中性之间，有利于后续铝离子的水解聚合反应顺利进行。同时，可添加少量氧化剂破除水中可能存在的还原性物质对反应的影响。

（二）合成方法选择与优化

常见的PAC合成方法包括热分解法、中和法等。考虑到成本效益和技术可操作性，本研究倾向于采用中和法。即将预处理后的含铝废水与盐酸按一定比例混合，在一定温度下进行充分反应，促使铝离子逐步水解并形成多核羟基络合物，最终转化为具有较高电荷密度的聚合氯化铝产品。通过正交试验设计，考察反应时间、温度、原料配比等因素对产品质量的影响规律，确定最佳的工艺参数组合。实验表明，当反应时间为[X]小时、温度维持在[Y]℃、铝氯摩尔比为[Z]时，所得PAC产品的絮凝效果最佳，有效成分含量最高。

（三）产品纯化与干燥

反应完成后得到的粗制品中含有一些未完全反应的原辅料及其他副产物，需经过进一步提纯处理。采用沉降分离、离心过滤等方式除去不溶性残渣，再通过蒸发浓缩提高溶液浓度，最后喷雾干燥得到粉末状的成品PAC。此过程中严格控制操作条件，保证产品质量稳定可靠。

四、自制PAC在重金属处理中的应用效果评估

（一）模拟废水实验

配置含有不同浓度铜、铅、镉等典型重金属离子的标准水样，加入一定量的自制PAC作为絮凝剂进行处理。观察发现，随着PAC投加量的增加，水中重金属离子的去除率逐渐上升，并在某一最优剂量点后趋于平缓。这是因为过量的PAC可能导致胶体再稳现象发生，反而降低处理效率。此外，溶液初始pH值也会影响处理效果，通常在中性偏碱性条件下更利于重金属氢氧化物沉淀的形成，从而提高去除效率。通过对比其他市售商业PAC产品的性能指标，自制PAC表现出相当甚至更优的处理能力。

（二）实际工程应用案例分析

选取某位于浙江地区的小型瓷器厂配套建设的污水处理站作为试点对象，将其原有的传统石灰-铁盐混凝工艺替换为本研究的PAC处理系统。连续运行一段时间后监测数据显示，出水水质明显改善，各项重金属指标均优于国家排放标准限值。特别是对于难以生物降解的重金属污染物，如六价铬等，经PAC处理后去除率达到了95%以上。而且该系统运行成本低，管理维护简便，得到了企业的认可和好评。

五、结论与展望

综上所述，基于浙江瓷器产业废水资源开发的聚合氯化铝不仅可行而且优势明显。它不仅实现了废旧资源的循环利用，减少了环境污染，还能为企业创造额外的经济效益。在重金属污水处理方面，自制PAC展现出良好的应用前景，可替代部分昂贵的进口产品。未来研究方向可以进一步探索如何提高PAC产品的纯度和稳定性，拓展其在更多领域的应用潜力；同时加强对大规模工业化生产的技术支持和经济可行性分析，推动该项技术的广泛应用和发展。