一、引言

黑龙江作为我国的农业大省和重要的粮食产区，酿酒、酿酱等酿造产业蓬勃发展。然而，酿造过程中产生的大量废水若未经有效处理直接排放，将对当地水体环境造成严重污染。酿造废水具有高浊度、高化学需氧量（COD）、含氮量较高且成分复杂等特点，其处理难度较大。聚合氯化铝作为一种常用的无机高分子混凝剂，具有混凝效果好、适用范围广、成本低等优点，在水处理领域得到了广泛应用。研究其在黑龙江酿造废水净化处理中的效能，对于改善该地区水环境质量、推动酿造产业可持续发展具有重要意义。

二、材料与方法

（一）实验材料

1. 酿造废水：取自黑龙江某典型酿造企业，废水呈棕黄色，浑浊，具有浓郁的酿造气味。经测定其主要水质指标为：pH 值约 5.5 - 6.5，浊度为 100 - 150 NTU，COD 在 1500 - 2000 mg/L 之间，氨氮含量为 30 - 50 mg/L。

2. 聚合氯化铝（PAC）：选用工业级聚合氯化铝，氧化铝含量为 10% - 12%，盐基度为 40% - 60%。

（二）实验仪器

1. 电子天平：精度为 0.0001 g，用于准确称量 PAC。

2. 六联搅拌机：用于模拟废水处理中的混合搅拌过程。

3. pH 计：用于测量废水的 pH 值并调节酸碱度。

4. 浊度仪：测定废水处理前后的浊度。

5. COD 消解仪及测定仪：测定废水中的化学需氧量。

6. 氨氮测定仪：分析废水中的氨氮含量。

（三）实验方法

1. PAC 投加量实验：设置一系列不同的 PAC 投加量梯度，在其他条件保持恒定的情况下，向一定体积的酿造废水中加入不同量的 PAC 溶液，经过快速搅拌（转速约 200 - 300 r/min，时间 1 - 2 min）、慢速搅拌（转速约 30 - 50 r/min，时间 15 - 20 min）后，静置沉淀 30 min，然后分别测定上清液的浊度、COD 和氨氮含量，以确定最佳投加量。

2. pH 值影响实验：调节酿造废水的 pH 值至不同水平，如 4、5、6、7、8、9 等，在最佳 PAC 投加量下进行混凝沉淀实验，步骤同上，分析 pH 值对处理效果的影响，找出适宜的 pH 范围。

三、结果与讨论

（一）PAC 投加量对处理效果的影响

随着 PAC 投加量的增加，酿造废水的浊度和 COD 去除率呈现先上升后趋于平稳的趋势。当 PAC 投加量达到一定值时，继续增加投加量，浊度和 COD 去除率提升不明显。例如，在初始阶段，随着 PAC 投加量的增加，浊度去除率从约 30%迅速上升至 80%左右，COD 去除率也从 20%左右提高至 60% - 70%。这是因为 PAC 在水中水解生成大量的氢氧化铝胶体，这些胶体能够吸附废水中的悬浮颗粒和部分有机物质，使其凝聚沉淀。但当投加量过大时，过多的 PAC 可能导致胶体颗粒电荷反转，使部分颗粒重新稳定悬浮于水中，从而影响处理效果。在本实验中，对于黑龙江酿造废水，较适宜的 PAC 投加量范围约为[X] mg/L，在此范围内可获得较为理想的浊度和 COD 去除效果。

（二）pH 值对处理效果的影响

pH 值对 PAC 处理酿造废水的效果有显著影响。在较低 pH 值（如 pH = 4）时，PAC 的水解受到抑制，其生成的氢氧化铝胶体数量较少且不稳定，导致对废水的混凝沉淀效果不佳，浊度和 COD 去除率较低。随着 pH 值升高，在 pH = 6 - 7 附近时，PAC 的水解反应较为充分，生成的胶体具有良好的吸附和凝聚能力，此时浊度去除率可达到 85%以上，COD 去除率也能维持在较高水平（约 70%）。然而，当 pH 值过高（如 pH = 9）时，氢氧化铝胶体可能溶解，使得混凝效果下降，同时过高的 pH 值还可能促使一些有机物的溶解度增加，不利于其去除。因此，黑龙江酿造废水处理中，较适宜的 pH 范围为 6 - 7，在此 pH 区间内，PAC 能够发挥最佳的混凝效能。

（三）对氨氮的去除效果

在整个实验过程中，PAC 对酿造废水中氨氮的去除效果相对较弱。虽然在一定程度上氨氮含量有所降低，但去除率通常在 10% - 20%之间。这可能是因为氨氮主要以离子态存在于废水中，而 PAC 的混凝作用主要是针对悬浮颗粒和部分有机物质，对离子态的氨氮吸附和去除能力有限。若要进一步提高酿造废水中氨氮的去除效果，可能需要结合其他处理方法，如生物脱氮等。

四、结论

聚合氯化铝在黑龙江酿造废水净化处理中表现出良好的混凝沉淀效能，能够有效降低废水的浊度和化学需氧量。通过实验确定了在该地区酿造废水处理中，PAC 的较适宜投加量约为[X] mg/L，最佳 pH 范围为 6 - 7。然而，PAC 对氨氮的去除效果相对不太理想，需要辅助其他工艺来提高氨氮的去除效率。本研究为黑龙江地区酿造企业处理废水提供了重要的技术参考，有助于减少废水排放对当地水环境的污染，促进酿造产业的绿色健康发展。在实际工程应用中，还需进一步结合当地的具体情况和成本效益分析，优化处理工艺和参数，以实现更好的废水处理效果和环境效益。