聚合硫酸铝(新型絮凝剂)

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聚硅硫酸铝的形貌结构和絮凝机理

聚硅硫酸铝的形貌结构和絮凝机理

聚硅硫酸铝的形貌结构和絮凝机理
聚硅硫酸铝是一种常用的絮凝剂,主要用于水处理领域。

它的结构可以分为基础单元和聚合体两部分。

基础单元是由氧化铝、硅酸铝和硫酸铝等离子体组成。

这些化合物分解后,产生的离子在水中形成聚合物,进而形成微小的颗粒。

聚合体则是由基础单元组成的聚合物。

聚合体的大小和形状可以通过调整基础单元的比例和pH值来控制。

一般来说,聚合体的大小越大,絮凝效果就越好。

细小的聚合体具有较大的比表面积,因此容易结合其他微小颗粒,形成大颗粒,从而形成稳定的絮凝体系。

同时,聚硅硫酸铝中的硅酸铝束缚具有较强的正电荷性质,能够吸引水中的负电荷微粒,促进协同絮凝。

在水处理领域,聚硅硫酸铝主要用于净化水源中的颗粒物和胶体物质。

它的絮凝机理可以通过以下几个步骤来解释:
1. 吸附:聚硅硫酸铝中的正电荷部分能够吸附水中的负电荷微粒,形成聚集体。

2. 铵化作用:聚硅硫酸铝中的氢氧根离子(HO-)可以参与铝离子(A13+)的络合作用,而随着环境pH值的升高,氢氧根离子得以转化为铝氧羟根离子(AlO(OH)2-)。

这种络合物通过多种形式交互作用,从而形成细小的聚合体。

3. 结构稳定:聚合体通过交互和共价键的作用形成它们的结构,并与水中的其他微小颗粒物质结合,从而形成大颗粒,即絮凝体。

4. 沉淀:大颗粒的密度比较大,能够快速沉淀到底部,清除水中的杂质颗粒。

综上所述,聚硅硫酸铝通过吸附、铵化作用、结构稳定和沉淀这四个步骤来实现对水中杂质颗粒的絮凝。

其细小的聚合体能够形成大颗粒并沉淀,从而净化水源。

水处理各种絮凝剂介绍

水处理各种絮凝剂介绍

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水处理各种絮凝剂介绍聚合三氯化铁(PFC) (PFC)a.物化性能:棕黄色粘稠液体。

相对密度 1.450,酸性,易溶于水。

聚合氯化铁是 20 世纪 80 年代后期,针对铝盐絮针对铝盐絮凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题,铁盐絮凝剂混凝效果差、产品稳定性不好等不足,凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题,铁盐絮凝剂混凝效果差、产品稳定性不好等不足,研制开发的新型无机高分子絮凝剂。

当处理的水温较低时,研制开发的新型无机高分子絮凝剂。

聚合氯化铁絮凝效果与三氯化铁比较要高得多。

效果更明显。

b.制备方法:在三氯化铁溶液中加入氢氧化钠,生成碱式氯化铁一钠,加入氢氧化钙生成碱式氯化铁一钙。

要求铁离子(Fe3+)浓度在 0.01~0.75mol/L,氢氧根与铁的比(OH/Fe)在 0~2.5 之间。

具体配制如下: 10mL 0.5mol/L 将六水氯化铁(FeCl3·6H2O)用水稀释到 200mL,在快速搅拌下,缓慢地加入 50mL 0.25mol 的氢氧化钠,控的氢氧化钠,六水氯化铁用水稀释到,在快速搅拌下,左右,制碱化度为 11%左右,即为产品。

每次制备数量不宜过多,制备后立即使用。

存放不得超过20h,否则溶左右即为产品。

液将发生变化。

c.产品应用:该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。

可直接计量投加或适当稀释后投加,用做原水处理时有效投加量 20~50mg/L,适用 pH 值范围广,处理后水的 pH 降低不大,不增加水的色度,是一种新型高分子絮凝剂。

聚合氯化硫酸铁(PFCS) (PFCS)a.物化性质:棕黄色粘稠液体,无味或略带氯气味。

相对密度 1.450,酸性,易溶于水。

b.制备方法: (1)以 FeSO4 为原料,FeSO4 用量为 23%~64%,水用量为 15%~20%,催化剂用量为 2%~8%,次氯酸钠为氧化剂,充分搅拌反应 3h,静止熟化后过滤,即得产品。

常用的混凝剂有哪些

常用的混凝剂有哪些

常用的混凝剂有哪些1、无机混(絮)凝剂无机低分子絮凝剂有氯化铝、硫酸铝、硫酸铁、氯化铁等。

其聚集速度慢,形成的絮状物小,腐蚀性强,在水处理过程中存在较大的问题,而逐渐被无机高分子絮凝剂所取代。

无机高分子絮凝剂是在传统铝盐、铁盐的基础上发展起来的一种新型的水处理剂,价格较低廉,净水效果好。

PAC聚合氯化铝的混凝性能好,生成的矾花大,投药量少,效率高,沉降快,适合水质范围较宽。

主要用于饮用水和工业给水的净化。

同时还能用于去除水中所含的铁、锰、铬、铅等重金属,以及氟化物和水中含油等,故可用于处理多种工业废水。

PAFC聚合氯化铝铁是一种新型的无机高分子净水剂,产品中铝铁二者的配比是可调的,以适应不同水质的需求,已分别在石化、钢铁、煤炭工业等废水的净化处理中得到应用。

结果表明,该药剂质优、价廉,是一种新型、高效、稳定的净水剂,具有广泛的应用前景。

有人通过实验比较得出PAFC的净水效果稍好于PAC,但PAFC加药成本比PAC 少得多。

PFS聚合硫酸铁具有良好的絮凝和吸附作用,广泛应用于原水,饮用水、自来水、工业用水、工业废水及生活污水的处理。

聚合硫酸铝(PAS)是一种使用最广的混凝剂,主要用于饮用水和工业用水的净化处理。

2、有机高分子混凝剂与无机絮凝剂相比,合成有机高分子絮凝剂用量少,絮凝速度快,受共存盐类、介质pH及环境温度影响小,生成污泥量也少;而且有机高分子絮凝剂分子可带—COO、—NH—、SO3、—OH等亲电基团,可具链状、环状等多种结构,利于污染物进入絮体,脱色性好。

一般有机絮凝剂的色度去除较无机絮凝剂高20%左右。

3、微生物混凝剂微生物絮凝剂是利用生物技术,从微生物或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效、能自然降解的新型水处理剂,至今发现具有絮凝性的微生物已超过17种,包括霉菌、细菌、放线菌和酵母菌等。

它分为:(1)直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌、霉菌、放线菌和酵母,他们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中;(2)利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂,如酵母细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酰葡萄糖胺等成分;(3)利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物是细胞的荚膜和粘液质,除水外,其主要成分为多糖及少量多肽、蛋白质、脂类及其复合物。

由膨润土制备聚硅酸硫酸铝复合絮凝剂

由膨润土制备聚硅酸硫酸铝复合絮凝剂

由膨润土制备聚硅酸硫酸铝复合絮凝剂赵景涛;马红超【摘要】Polyaluminium silicate sulfate (PASS) has been synthesized using bentonite as the raw material. The composition and process parameters for the synthesis of PASS have been optimized. It is found that Si/Al molar ratio of 1, polymerization pH of 4, polymerization temperature of 60 ℃, reaction time of 1 h and aging time of 24 h give better coagulating efficiency for simulated wastewater treatment. PASS synthesized under optimum condition shows the largest percentages of decoloration and deturbidity were as high as 83. 3% and 57.1% respectively.%以膨润土为原料制备了聚硅酸硫酸铝(PASS)絮凝剂,考察了制备工艺对聚合硅酸铝铁絮凝剂絮凝效果的影响.结果表明,最佳制备工艺条件为硅铝物料比1∶1,聚合温度60℃,反应时间1h,聚合pH为4,老化时间24 h.在PASS投加质量浓度为5 g/L的情况下,制得的PASS絮凝剂对模拟废水的脱色和去浊能力达到57.1%和83.3%.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2011(030)005【总页数】3页(P369-371)【关键词】聚合硅酸硫酸铝;膨润土;复合絮凝剂【作者】赵景涛;马红超【作者单位】大连工业大学化工与材料学院,辽宁大连 116034;大连工业大学化工与材料学院,辽宁大连 116034【正文语种】中文【中图分类】TQ0280 引言膨润土在自然界中储藏丰富,其化学成分主要是SiO2与Al2O3,适合作为复合絮凝剂原料,且成本较低。

絮凝剂有哪几种

絮凝剂有哪几种

絮凝剂,简单来讲就是一类能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性,使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去的物质。

由于,价格低廉、无毒高效,且处理污水效果好,因此,现应用广泛。

那么,该产品都有哪几种呢?1、聚合氯化铝对各种水质适应性强,絮凝能力强,其用量仅为硫酸铝的1/2-1/3,即使在低温水中絮状物的形成速度也较快,且处理后水中残留铝量也较铝量也较低,因而被广泛采用,对于高浊度水絮凝沉淀效果尤显著,应用的PH值在5-9的范围内。

对于低温水处理的效果比较好,絮凝的矾花形成块、颗粒密而重,易于沉降,可缩短沉淀时间,出水浊度低,色度小,过滤性好。

可缩短过滤周期,腐蚀性小,利于管道保护,使用方便,易于储存、运输,如遇潮解,其效果不变。

2、三氯化铁在处理水时能形成较大的絮状物,并可与重金属离子发生有效的共沉淀作用,但三氯化铁等铁盐对金属的腐蚀性强,稳定性较低,使用过程需加熟石灰作为助凝剂,会产生大量污泥。

3、聚丙烯酰胺(pam)能以较快的速度形成较大的絮状物,但有机絮凝剂的缺点是价格较高,可以保证处理后水质的安全无毒。

4、聚合氯化铝铁这种类型的絮凝剂价格便宜,是新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂,絮凝效果除表现为剩余浊度色度降低外,还具有絮体形成块,吸附性能高,泥渣过滤脱水性能好等特点,高效聚合氯化铝铁在处理高浊度水,低调低浊度水时,处理效果非常明显。

以上就是絮凝剂常用类型的一些简单介绍,相信大家通过以上内容对其也有了进一步的了解。

当然,由于并不是所有的絮凝剂都能够应用于污水处理,因此,大家正常的使用流程应该是邮寄污水的样品,然后再让厂家针对污水的样品进行化验之后确定使用哪种型号的絮凝剂,这样经过科学的配比之后就能够低成本的去处理污水。

聚合硫酸铝PAC(MSDS)

聚合硫酸铝PAC(MSDS)

聚合硫酸铝PAC(MSDS)
产品描述
聚合硫酸铝(PAC)是一种常用的水处理剂,其化学名称为聚氯化铝或硫酸铝。

它是由无机化学物质制成,主要用于净化和处理供水和废水。

PAC是一种非常有效的混凝剂和絮凝剂,可以去除水中的悬浮物、颜色、浑浊度和有机物质。

物理性质
- 外观:无色或黄色液体
- 密度:1.19 g/cm³
- pH值(10%溶液):3.5 - 5.0
- 固体含量:≥ 28%
安全性信息
以下为使用聚合硫酸铝PAC时需注意的安全事项:
- 接触:避免直接接触产品,使用防护手套和保护眼镜。

- 吸入:避免吸入产品蒸气或雾气,保持通风良好。

- 食用:严禁食用或饮用产品。

- 储存:存放在干燥、阴凉的地方,远离火源和易燃物。

- 废弃物处理:采取适当的废弃物处理措施,遵守当地法规和
规定。

急救措施
在使用过程中如发生意外,采取以下急救措施:
- 皮肤接触:立即用大量清水冲洗至少15分钟,如有不适,寻
求医疗帮助。

- 眼睛接触:立即用清水冲洗眼睛至少15分钟,取出隐形眼镜(如果佩戴),寻求医疗帮助。

- 吸入:将受害人移到通风良好的地方,保持休息。

如有不适,寻求医疗帮助。

- 食物接触:立即给受害人大量饮水,不要催吐,寻求医疗帮助。

环境影响
PAC的排放应符合相关的环境规定和法律法规。

避免将产品排入水体或土壤中。

以上文档内容仅供参考,使用前请查阅最新的MSDS(物质安全数据表)并遵循相应的安全操作指南和法规要求。

聚合氯化铝简介

聚合氯化铝简介

1.聚合氯化铝简介聚合氯化铝(简称PAC),又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝。

是60年代末发展起来的一类新型高分子絮凝剂,英文缩写为PAC,分子式[Al_2(OH)_nCl_(6-n)]_m,其中1≤n≤5,m≤10,m代表聚合度,n代表pac的中性程度,产品有液体和固体2种。

液体PAC 是淡黄色或无色透明液,但实际色泽因含杂质及盐基度大小不同而异,有金黄色、棕褐色、白色多种。

固体PAC色泽与液体产品类似,其形状也随盐基度而变,盐基度在30%以下时为晶体;在30%~60%为胶状物;在60%以上时逐渐变为玻璃体或树脂状。

固体PAC盐基度在70%以上时不易潮解,而在70%以下易吸潮并液化,不便保存。

聚合氯化铝有较强的架桥吸附性能,在水解过程中,伴随发生凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程。

聚合氯化铝是介于氯化铝和氢氧化铝之间的一种水解产物,主要用途是做水质净化处理的絮凝剂。

由于聚合氯化铝是通过羟基架桥聚合而成的无机高分子化合物,因此,它易溶于水并发生水解,进而产生凝聚、吸附、沉淀等一系列的物理化学作用。

它可以除去水中的铁、镉、氟、放射性污染物、浮油等杂物,还可以除浊、除臭、脱色,充分显示了该项产品的环保性。

同时,它还具有腐蚀性小和对水质适应性宽的诸多优点。

因此,它被十分广泛地用于生活饮用水,工业给水,生活污水,工业废水,以及污泥处理等各个领域内的水质净化处理中。

此外,工业还把它用做造纸上胶剂,耐火材料粘结剂、水泥速凝剂、纺织工业媒PAC味酸涩,易溶于水并发生水解,同时伴随着发生电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程。

加热到110℃以上时发生分解,放出氯化氢,并分解为氧化铝。

与酸作用发生解聚作用,便聚合度和碱度降低,最后变成为正铝盐。

与碱作用使聚合度和碱度提高,最终可生成氢氧化铝沉淀或铝酸盐。

与硫酸铝或其它多价酸盐混合时易生成沉淀,一般会降低或完全失之混凝性能。

PAC可用作造纸上胶剂、耐火材料粘接剂、水泥速凝剂、纺织煤染剂,在医药、制革、化妆品等方面也有应用,工业上最大的用途是作水处理絮凝剂,具有絮凝性能好、絮体大、用量少、效率高、沉淀快、适用范围广等优点,比传统的絮凝剂用量可减少1/3~1/2,成本可节省40%以上,己成为国内外公认的一种优良净水剂。

絮凝剂都有哪些

絮凝剂都有哪些

絮凝剂是一种能降低或消除水中分散颗粒的沉淀稳定性和聚合作用,促进分散颗粒聚集和絮凝成聚集体的物质。

目前,市场根据化学性质分为两类:无机絮凝剂和有机絮凝剂。

无机絮凝剂和有机絮凝剂使用最多。

无机絮凝剂主要是铝盐、铁盐及其聚合物,常规的有聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁等。

有机絮凝剂根据聚合物的荷电性质分为4类,即阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型。

最常用的是聚丙烯酰胺及其各种型号。

(1)聚合铝絮凝剂(如聚合氯化铝、硫酸铝等。

)聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核配合物。

它们通过羰基桥联处于亚稳定状态。

然而,氢氧化铝和[2的比例(通常称为碱度或碱度)对絮凝效果有很大影响。

一般来说,碱度越高,絮凝效果越强。

然而,如果碱度太高,则容易产生不溶性氢氧化铝沉淀,这导致絮凝效果降低。

研究表明,最佳碱度为75%-85%,此时絮体生成快,颗粒大而重,沉降性能好。

聚合铝具有用量少、沉降速度快、颗粒致密、除浊效果明显的特点。

它广泛应用于工业水处理[3]。

值得注意的是,铝,尤其是活性铝,毒性很大,聚合铝的制备方法并不完善,导致溶液中存在更多的水解铝微粒,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。

通过改善混凝反应条件和延长慢混凝时间,可以有效降低水中铝的含量。

(2)聚合铁絮凝剂(如聚合硫酸铁等。

)聚合铁是另一种新型无机絮凝剂,其絮凝机理类似于聚合铝。

其主要类型有聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚合氯化铁等。

聚合硫酸铁不仅具有铝盐无机高分子絮凝剂的特点,而且具有价格低廉、适用范围广的特点。

然而,一般来说,聚合铁要求较低的碱度,并且通常羟基/Fe3的比例必须控制在8% ~ 15%。

超过这个范围,铁水解反应发生突变,从高价聚合态的羟基络合离子转化变成低价聚合态的凝胶产物。

此外,聚合铁产品的稳定性差,聚合铁产品在几小时至一周内会发生沉淀,絮凝效果降低,因此用量远小于聚合铝。

有机高分子絮凝剂的类型和性能有机聚合物絮凝剂包括天然聚合物和合成聚合物。

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新型絮凝剂聚合硫酸铝的研究及应用杨叶毅卢建业梁伟杰冯蔚龙广东奇力士石油化工有限公司摘要:以硫酸铝为原料,采用中和法研制新型絮凝剂聚合硫酸铝,进行了最佳碱化剂的选择,并确定了最佳碱化度、最佳聚合反应时间及最佳PH值,并针对聚合硫酸铝稳定性相对较差的缺点,进行了聚合硫酸铝稳定剂的筛选。

通过对其性能研究表明,聚合硫酸铝在无论在絮凝性能上还是在投加量上都比传统的硫酸铝有更大的优越性,并且具有更宽广的对原水PH值的使用范围。

同时,在相同条件下,聚合硫酸铝的除浊效果明显优于硫酸铝,比聚合氯化铝略好。

关键词:聚合硫酸铝絮凝剂水处理1 前言随着工业生产的发展,用水量急剧增加,工业废水也相应增加,不论饮用水、工业用水,还是废水都必须经过处理才能使用或排放。

水处理方法很多,如絮凝沉淀法、生化法、离子交换法等等。

但应用最广泛、成本最低的处理方法还是絮凝沉淀法。

絮凝沉淀法的关键是絮凝剂,作为水处理方面的絮凝剂主要是无机絮凝剂和有机絮凝剂,无机絮凝剂主要有铁盐和铝盐两大类[1,2]。

由于有机絮凝剂可能存在的毒性,加之其价格昂贵等原因,很少在净水处理上应用[3]。

铁盐絮凝剂,其絮凝效果不错,但由于铁离子对饮用水及各种工业用水有着不良影响及其使用时对设备的强烈腐蚀性,在水处理上没有得到广泛应用[4]。

在水处理方面,应用最广泛的还是铝盐絮凝剂,它主要有硫酸铝、聚合氯化铝等,但随着水处理工业的发展,对它们提出了更高的要求,为改善铝盐的絮凝效果和减少铝盐药剂的投加量,我们进行了聚合硫酸铝絮凝剂的研究。

聚合硫酸铝絮凝剂在国外已有报道,但在国内,这方面的工作还相对较落后,因此积极研究和开发聚合硫酸铝絮凝剂具有重要的现实意义。

2 基本原理2.1 以氢氧化钙为碱化剂反应方程式为:nAl2(SO4)3·14H2O+(n×m/2)Ca(OH)2+xH2O 磷酸 [Al2(OH)m(SO4)3-m/2]n+( n×m/2)CaSO4↓+yH 20其中1≤m ≤5,n ≤10。

2.2以碳酸氢钠为碱化剂反应方程式为:2kAl 2(SO 4)3·14H 2O+6kNaHCO 3+H 2O 2 [Al 2(OH)3·(SO 4)1.5]K +3kNa 2SO 4+ yH 20+6kCO 2 其中1≤n ≤5,k ≤10。

2.3 以尿素为碱化剂反应方程式为:kAl 2(SO 4)3·18H 2O+2.16kCO(NH 2)2+xH 2O 加热回流[Al(OH)2.13·(SO 4)0.42]K +2.16k(NH 4)2 SO 4+2.16kCO 2+yH 203 实验部分3.1主要原料硫酸铝,氢氧化钙,尿素,碳酸氢钠,柠檬酸,酒石酸,酒石酸钠等。

3.2主要仪器及设备恒温水浴锅,电动搅拌器,721分光光度计,光电式浊度仪,酸度计,其它玻璃仪器。

3.3工艺流程图图1 工艺流程简图硫酸将定量的液体硫酸铝加入到聚合反应釜中,缓慢加入碱化剂,进行碱化聚合反应,控制一定温度,并在低碱化度(20%左右)时,加入稳定剂,再继续进行高速乳化反应,全部反应控制2小时左右。

聚合反应后的液体放入熟化池熟化约一天后进行压滤,压滤后的液体即为高浓度聚合硫酸铝产品。

4 结果与讨论4.1聚合硫酸铝絮凝剂的研制4.1.1碱化剂的选择分别以尿素、碳酸氢钠、氢氧化钙为碱化剂,在其它条件都已成熟的情况下各做三次实验,并用这些实验样对统一水样做絮凝对比试验,其结果见表1。

表1 碱化剂的选择最佳余浊(NTU)碱化剂T1 T2 T3 T平均 Ca(OH)2 2.1 2.3 2.2 2.2NaHCO3 4.8 4.6 4.8 4.7 CO(NH2)2 5.0 4.9 4.9 4.9 从表1中我们可以看出,以氢氧化钙为碱化剂所得到的聚合硫酸铝产品相对于以其它物质为碱化剂所得的聚合硫酸铝产品更为稳定。

这可能时由于产品杂质的含量不同造成的,以氢氧化钙为碱化剂时,其副产物硫酸钙是以沉淀的方式从产品中分离出来的,所得聚合硫酸铝产品更为稳定;而当以其它物质为碱化剂时,其副产物是与产品混合在一起的,不能够分离出来,由于这些杂质的存在,可能催化了聚合硫酸铝的分解,导致了产品的不稳定,从而影响了絮凝效果。

因此,以氢氧化钙为碱化剂更为合适。

4.1.2碱化度的确定碱化度,又称盐基度,是衡量聚合硫酸铝质量好坏的一个重要指标,是指氢氧根与铝的摩尔比,即碱化度(B)=[OH-]/3[Al3+]×100%。

聚合硫酸铝的碱化度不同,其絮凝效果也不同,我们制备了不同碱化度的聚合硫酸铝,并对其絮凝效果做对比试验,结果见表2。

表2 碱化度对絮凝效果的影响碱化度B(%) 20 25 30 35 40 45 50 60最佳余浊(NTU) 6.6 4.8 3.0 2.2 2.5 4.5 6.4 7.2从表2可知,当碱化度较低时,随着碱化度的增加,剩余浊度减少,说明聚合硫酸铝的絮凝作用在增强,但当碱化度达到45%以上时,情况则相反,这是因为碱化度的增加,聚合硫酸铝的稳定性下降而导致絮凝效果下降。

试验表明,碱化度在30%~40%为最宜。

4.1.3最佳聚合反应温度的确定在其它条件相同的情况下,只改变聚合反应温度,得出聚合反应温度于絮凝效果之间的关系,结果见表3。

结果表明,聚合反应温度在65~70℃为最佳。

表3 反应温度的影响反应温度(℃) 40 50 55 60 65 70 75 80 余浊(NTU) 9.8 7.2 4.2 2.5 2.1 2.5 3.4 4.8 絮体外观小且不小且不较大,较大,少大,沉大,沉较大无效果易沉降易沉降不沉降量沉降降彻底降彻底不沉降4.1.4最佳PH值的确定在聚合硫酸铝的合成过程中,反应混合体系的PH值将不断发生变化,根据PH值的变化可确定反应时间,并确定最佳PH值,结果见表4表4 PH值与聚合反应时间的变化反应时间min 5 10 20 30 40 50 60 70 PH值 2.5 2.7 3.0 3.2 3.4 3.5 3.5 3.6 从表3可知,随着碱化剂的加入和反应时间的进行,体系中PH值不断增加,开始时PH值增加幅度很大,表明聚合反应较快,到一定反应时间后(约40min),PH值在3.5时趋于稳定,表明聚合反应趋于平衡。

然后随着碱化剂的不断加入,PH 值继续增加。

为了验证PH值等于3.5是制备聚合硫酸铝的最佳PH值,进行了最佳PH值的确认试验,其结果见表5。

很明显,PH值等于3.5时,所得聚合硫酸铝产品的絮凝效果时最好的。

表5 最佳PH值的确定试验Ph值 2.7 3.0 3.2 3.5 3.8 4.2余浊(NTU) 10.2 6.0 4.3 2.1 3.8 6.04.1.5稳定剂的选择聚合硫酸铝絮凝效果优异,但其稳定性相对较差,碱化度越高,稳定性越差,因此添加稳定剂以提高其稳定性能。

在其他条件不变的情况下我们选择柠檬酸、酒石酸、酒石酸-酒石酸钠三种常见的稳定剂分别做稳定试验,将做得的聚合硫酸铝放置30天和60天后做絮凝试验,其结果见表6。

结果表明,以酒石酸-酒石酸钠作为稳定剂效果最佳。

表6 加入不同稳定剂聚合硫酸铝的絮凝效果比较稳定剂柠檬酸酒石酸酒石酸-酒石酸钠最佳余浊(NTU,30天) 3.5 3.0 2.1最佳余浊(NTU,60天) 5.0 4.5 2.24.2 聚合硫酸铝絮凝性能的研究4.2.1聚合硫酸铝投加量对其絮凝性能的影响将用上述最佳条件制的聚合硫酸铝(PAS)和传统硫酸铝絮(AS)、聚合氯化铝(PAC)凝剂作比较来考察投加量与絮凝性能的关系,结果见表7。

表7投加量对絮凝效果的影响投加量,mg/L 5 7.5 10 12.5 15 17.5 余浊(NTU,PAS) 7.5 4.3 2.2 2.2 2.2 2.2 余浊(NTU, AS) 8.6 6.4 4.2 3.5 3.2 2.8 余浊(NTU,PAC) 7.6 4.5 2.5 2.3 2.2 2.2 从表7可以看出,在相同投加量的情况下,聚合硫酸铝的絮凝效果大大优于传统的硫酸铝,比聚合氯化铝略好,当投加量达到10mg/L时,原水浊度达到2.2NTU,絮凝效果显著。

4.2.2原水PH值对聚合硫酸铝絮凝性能的影响原水PH值对无机絮凝剂的性能有很大影响,在某些PH值时,有些无机絮凝剂根本不能发挥其絮凝作用,因此,我们进行了原水PH值对聚合硫酸铝絮凝性能的研究,其研究结果见表8。

表8 原水PH值对聚合硫酸铝性能性能的影响原水PH值 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12余浊(NTU) 90.5 58.2 4.5 2.5 2.2 2.2 2.3 4.5 50.6 90.5从表8可知,当原水PH<5时,加入聚合硫酸铝几乎没有絮体形成,絮凝效果很差;当PH在5~9范围内,絮凝效果良好;而PH>10时,其絮凝效果亦不好。

因此聚合硫酸铝的PH值适用范围应在5~10之间,适用于饮用水、工业用水及绝大多数废水的絮凝处理。

5 结论(1) 氢氧化钙作为聚合硫酸铝制备的碱化剂比较合适。

(2) 最佳聚合反应温度在65~70℃,PH值在3.5左右,碱化度在30~40%,在此条件下做得的聚合硫酸铝性能最好。

(3)聚合硫酸铝的稳定性相对较差,但可通过添加稳定剂(如酒石酸-酒石酸钠)的方法提高其稳定性,以达到长期储存的目的。

(4) 聚合硫酸铝除浊性能效果显著,并且有较宽广的对原水PH值适用范围。

参考文献[1]陈开勋.1999. 新领域精细化工.中国石化出版社.[2]熊家林,贡长生,张克立.1999. 无机精细化学品的制备和应用.化学工业出版社.[3]永泽满,潼泽章.1985. 高分子水处理.化学工业出版社.[4](苏)巴宾科夫.1982.论水的混凝.中国建筑工业出版社.[5] 天津化学研究设计院.2001.无机精细化学品手册.化学工业出版社.。

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