新型复合无机高分子絮凝剂的制备及其在水处理中的应用
无机高分子絮凝剂的研究与应用
研究成果及存在的问题
聚合氯化铝（PAC）
铝系无机高分子絮凝剂使用最普 遍的还是PAC，易快速形成大的矾花， 沉淀性能好。适宜的PH值范围较宽， 水温低时，仍可保持稳定的沉淀效果， 对设备侵蚀作用小。 但是，铝始终属于低毒物质，经 多种渠道进入人体累计后，会破坏机 体的生理功能，出现铝性脑病、铝性 贫血等疾病，对人体危害极大。
研究成果及存在的问题
聚合硫酸铁（PFS）
铁系无机高分子絮凝剂使用最普遍 的为PFS，它不仅安全无毒，可避免二次 污染，而且具有混凝能力强、矾花大、 沉降快、尤其在低温条件下，铁盐的混 凝效果明显优于铝盐。 但是其聚合时酸性强，对设备要求 抗酸性，有时处理后的水带橙黄色,存在 色度问题，而且水解聚合速度极絮凝剂在水处理 中的研究与应用
汇 报 人：许 艾 宾 指导老师：王利平教授 2010年11月13日
内
引言
容
无机高分子絮凝剂的研究现状及分析 无机高分子絮凝剂的应用 展望
引
军山湖蓝藻事件
言
武汉中山公园
珊溪水库藻类污染
太湖蓝藻事件
湖泊原水的特点及治理
蓝藻可在短时间内迅 速繁殖，使水体透明度显 著下降。某些藻类本身含 有藻毒素，通过食物链不 断富集，将加速人脑神经 退化、肌肉萎缩，加大老 人痴呆症发病风险，其中 微囊藻毒素毒性非常强， 将严重损害人的肝脏，导 致肝癌。
研究成果及存在的问题
聚硅酸（PS）
聚硅酸在聚合过程中分子量 不断的增大，相互交连形成网状， 吸附架桥能力增强，因此具有很 好的絮凝效果。 但是在聚合过程中容易发生 自聚反应而析出胶凝，失去絮凝 性能，所以由于其不稳定性，其 应用性受到了极大的限制。
含单种金属离子的聚合硅酸盐絮凝剂
新型无机复合絮凝剂及其应用
无机高分子絮凝剂及其应用XXXXXXX 某某混凝剂是混凝技术之中最重要的关键之所在,主要分为无机混凝剂和有机混凝剂两大类。
而由于具有毒性较低,价格较为便宜,原料容易获取,容易贮存等很多优点无机混凝剂因而在混凝技术中占据着极其重要的位置。
无机混凝剂的种类较少,主要分为铝和铁的盐类及其水解聚合产物,已经发展很完善成熟并且已经具有公认的产品代表,其中传统的小分子混凝剂如硫酸铝、氯化铁等由于投量大、处理成本高已逐渐被新型的无机高分子混凝剂所代替[1]。
无机高分子混凝剂(Inorganic Polymer Flocculation,IPF)以其投药量少、无毒或低毒、价廉和处理效果好等优点,越来越受到人们的重视,逐渐成为给水、工业废水和城市污水处理的主流混凝剂,被称为第二代混凝剂。
目前应用比较多的还是聚铝、聚铁两大系列,如PAC、PFC等,但是新型的聚硅、聚磷和聚硫也不断面世,并显现出不凡的混凝效果,如聚硅酸铝、聚磷酸铁等。
因此,无机高分子混凝剂呈现多品种、多组份和多功能的发展趋势。
1.1 常规绿铁系类(1)聚合氯化铝(PAC)聚合氯化铝自60年代日本问世以来,发展迅速,成为国际公认的一种优良净水剂。
它具有混凝效果好、用量少、絮体沉降快、使用范围广等优点。
试验证明,用混凝法处理石油化工废水时,聚合氯化铝较之传统的混凝剂如硫酸铝、甚至聚铁其絮凝性能好,所需药剂投放量少,有利于后处理,而且去除率高,对原水pH值影响小,可作为石化污水回收处理的混凝剂。
潘碌亭[2]等人对PAC在印染废水中的应用进行了研究,当其投加量700-900mg/L时,pH控制在5.4-6.6时,脱色率可达93%,且较其它絮凝剂产生的矾花大,沉降速度快。
(2)聚合硫酸铝铁(PAFS)骆丽君[3]研究了PAFS和PAM 组合对造纸废水的混凝处理,表明在溶液pH 值为5,PAFS投加量为1000mg/L,PAM 的用量为2.5mg/L,温度为20℃,搅拌时间20min 时,COD的去除率可达80%左右。
新型无机高分子絮凝剂在水处理中的应用及效果分析
新型无机高分子絮凝剂在水处理中的应用及效果分析摘要：近年来，合成有机高分子絮凝剂由于具有相对分子质量大、分子链官能团多的结构特点，在市场占绝对优势。
但随着石油产品价格不断上涨，其使用成本也相应增加，并且合成类有机高分子絮凝剂由于残留单体的毒性，也限制了其在水处理方面的应用。
关键词：无机高分子絮凝剂水处理应用前景前言：中国水处理药剂是在20世纪70年代引进大化肥装置后才引起重视并逐步发展起来的，此后自行研制开发了一系列水处理剂。
目前，中国水处理剂的品种主要有阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂、无机凝聚剂和有机絮凝剂等几大类。
近几年，随着社会经济的发展，水污染现象日益严重，水资源短缺，水处理中对絮凝剂的需求越来越引起人们的重视。
1.絮凝剂在水处理中的应用前景1.1我国是水资源短缺和污染比较严重的国家之一，为了满足生产和生活需要，节约用水、水污染的处理及回用显得尤为重要。
物化法、生化法、膜分离技术、电渗析等处理方法先后应用在工业废水和生活污水的处理中，而絮凝剂的出现，以其絮凝沉降快、时间短、效果好等优点，在选矿、电镀、印染、造纸等许多领域的污水处理中显示了广阔的应用前景。
1.2目前广泛应用的絮凝剂有无机盐类物质，如铝盐、铁盐，处理效果不理想。
聚合物处理效果虽良好，但用量大，对环境有二次污染。
有机合成高分子类物质，如聚丙烯酰胺及其衍生物等，具有用量少、絮凝速度快的优点，但残留物不易被生物降解，且其单体有强烈的神经毒性和致癌、致畸、致突变效应，造成二次污染。
与传统的絮凝剂相比较，微生物絮凝剂有以下的优点：表面积大，转化能力强，繁殖速度快，易变异，分布广等特点，来源广，高效，无毒，可消除二次污染，应用范围广泛，价格较低。
1.3微生物絮凝剂不仅高效、安全、对环境不产生二次污染，而且用量少、适用范围广、作用条件粗放，是传统絮凝剂的良好替代品。
从目前国内外对微生物絮凝剂应用范围的研究看，它不仅可以替代传统絮凝剂用于给水处理，或者用于医药、食品加工和发酵等行业的固液分离，而且在高浓度难降解废水的除浊、除重金属、脱色和除油等方面也表现出相当的优势。
无机高分子絮凝剂的种类、制备方法及应用现状
热分解法是指 Ａ １ Ｃ １ 在加 热条件下 ， 将 分 解 进 行 到 底 可 生
ｌ ２ ０ ３ 和’ Ｈ Ｃ １ 。 如 控 制 热 分 解 进 程 ， 可得 到 介 于 Ａ １ Ｃ １ ３ 和 聚 合 氯化 铝 、聚 合 硫 酸 铁 为基 础 的新 型 复合 无机 高 分 子 絮 凝 成 Ａ Ａ ｌ ０ 之 间 的 一 系列 中 间 产 物 ， 即 不 同盐 基 度 的 聚 合 氯 化 铝 剂 。目前 广 泛 应 用 的 无机 高分 子 絮 凝 剂 可 分 为 阳 离子 型 、 阴离 Ｐ Ａ Ｃ ） 。 子型和复合型三类 。 本 文 对 这 三 种 无机 高 分子 絮 凝 剂 的 制 备 （ 赵 春 禄 等 以 Ａ １ Ｃ １ ・ ６ Ｈ ， Ｏ 为 原料 用 热 分 解 法 制 备 了聚 合 方 法 及 应 用 现 状 进 行 了 综 述
０ Ｈ） 凝胶 ， 在 一定温度条件下 ， 加 入 到一 定量 的 ＨＣ ｌ 中反 应 无 机 高分 子 絮 凝 剂 由 于其 良好 的凝 聚 效果 、 低廉、 无毒 和 （
产 品 质 量达 到 《 水 处理 剂一 聚 操 作 简便 等优 点 ， 在废 水 处理 中得 到 广 泛 应 用ｉ ｌ ］ 。 自上世 纪 ６ ０ 制 备 出 高 盐基 度 纯 聚 合 氯 化 铝 。
酸氯 化 铝 （ Ｐ Ａ Ｃ Ｓ ） 和 聚硅 酸 铝 （ Ｐ Ｓ Ａ） 等。
１ ． ２ 活化 硅酸 （ Ａ Ｓ ）
活 化硅 酸是 一种 带 负电荷 的 无机 高 分 子 絮 凝 剂 。 它 是 硅
酸钠（ 水玻 璃 ） 加 酸 活化 而成 的 ， 所 加 入 的酸 称 为 活化 剂 ， 工 业
余 浊度 为 １ ． １ ＮＴ Ｕ； 采用Ｓ ＥＭ 观 测 了产 品 的 晶 形 貌像 ， 与 已报
高分子有机_无机复配絮凝剂在应急水处理时的应用
CITY AND TOWN WATER SUPPLY・水处理技术与设备・城镇供水 NO.1 2013 15高分子有机—无机复配絮凝剂在应急水处理时的应用白东江（兰州威立雅水务(集团)责任有限公司水质中心，甘肃兰州 730030）摘要：有机—无机复配絮凝剂，是目前絮凝剂研究发展的大方向，该复配絮凝剂对较高浊度的水及含藻类和有机物污染的水具有较明显的去除效果。
本实验通过对有机物HCA和无机物PAFC进行科学复配，选择复配比例HCA∶PAFC∶水为1∶10∶89，在2010年8月甘肃省舟曲县发生特大泥石流灾害时，处理白龙江高浊度水得到了很好的效果，解决了灾区应急水处理的问题，保证了当时的生活饮用水。
关键词：高分子絮凝剂复配 HCA PAFC 灾区应急水处理 高浊度水聚二甲基二稀丙基氯化铵（HCA）属于有机高分子水处理剂，是以二甲基二烯丙基氯化氨（Diallayl Dimethyl Ammonium Chloride 简称DMDAAC）均聚而成的高分子阳离子聚电解质，要求产品为白色或无色胶液，聚二甲基二烯丙基氯化氨的含量在38%～41%之间，特性粘度在100～180cm 3/g 之间，单体≤0.5%，阳离子度≥85%，聚二甲基二稀丙基氯化铵在混凝过程中具有很强的架桥絮凝作用，是常用的高浊度水处理剂。
但使用该药剂处理水也有一定局限性，首先其处理后的余浊比较高，要想一次性投加该药剂使处理后的余浊达到滤前水浊度（≤5NTU）是不可能的，其次，如果投加量过大、成本高，同时此产品残余物也可能对人体造成潜在威胁。
聚氯化铝铁（Polyaluminium —ferric Chloride）缩写成PAFC，固体产品。
示性式：Al 1-X Fe 3+Fe 2+（OH）3+2y-z Cl 其中：（x+y）/（1-x）=0.2～1.5 (3+2y-z)/(3+2y)=0.24～0.67要求铝的含量（以Al 2O 3表示）大于28%，铁的含量（以Fe 2O 3表示）在1%～8%之间，盐基度在50%～95%之间，PH （1%水溶液）在3.5～5.0之间。
无机高分子絮凝剂的制备及其应用研究进展
作者简介：张彦丽 女 土木工程系李增足 男 工学硕士 土木工程系副教授1张彦丽 李增足[文章摘要] 目前，水污染问题日趋严重，水处理问题也变得越来越严峻，絮凝沉淀法作为一种成本较低的水处理方法被广泛采用[1]。
其水处理效果的好坏很大程度上取决于絮凝剂的性能，絮凝剂是絮凝法水处理技术的核心[2]。
目前，在我国絮凝剂市场上，无机高分子絮凝剂占絮凝剂总产量的80％[1]。
本文主要回顾了无机高分子絮凝的制备及其应用研究进展情况。
[关 键 词] 无机高分子絮凝剂 制备 应用 进展 1.概述1.1无机高分子絮凝剂的发展状况无机高分子絮凝剂(IPF)是1960年后发展起来的新型絮凝剂[3]。
20世纪60～70年代日本先后研制开发了聚合氯化铝和聚合硫酸铁生产工艺技术。
我国无机高分子絮凝剂始于上世纪70年代。
70年代初，汤鸿霄等[4]先后利用废酸、废碱创建酸、减溶铝灰法制备聚合氯化铝工艺，随后又建成煤矸石法制备聚合氯化铝生产厂，推动了我国聚合铝絮凝剂产业发展。
90年代初，盐酸热压溶一步法与喷雾干燥法制备高品位固体聚合铝絮凝剂的现代生产工艺技术在唐山实施，该工艺的实施极大地改变了我国聚合铝生产工艺水平落后状况，使我国聚合铝生产工艺及品质在90年代初达到了国际先进水平[5]。
无机高分子絮凝剂（IPF ）比传统混凝剂如硫酸铝、氯化铁等效能更优异，而比有机高分子絮凝剂（OPF ）价格低廉。
现在它成功地应用在给水、工业废水以及城市污水处理的各种流程，包括前处理、中间处理和深度处理中，逐渐成为主流絮凝剂，被称为第二代无机絮凝剂[3]，近年来在我国得到迅速发展，其中聚合氯化铝是当前产量最多、应用范围最广泛的品种，并衍生出多种系列复合型无机高分子絮凝剂[4]-[5]。
1.2无机高分子絮凝剂的分类无机高分子絮凝剂可分为阳离子型、阴离子型和复合型三大类[6]。
其中阴离子型无机高分子絮凝剂主要有活化硅(AS)和聚合硅酸(PS)两类[7]，因其有性质不稳定，储存中能自行聚合，只能使用时临时配制等特点，限制了这类絮凝剂的应用；阳离子型无机高分子絮凝剂主要为聚铝类和聚铁类絮凝剂，包括聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)等；复合型无机絮凝剂是在聚铝或聚铁阳离子型无机高分子絮凝剂中引入硅酸、SO 42－、PO 43－等阴离子或铝铁共聚所得的复合型絮凝剂，兼具铝、铁絮凝剂和阴离子型絮凝剂的优良性能，具有碱化度高、聚合度大、有效成分含量高、矾花密度大等优点[1]。
《2024年新型无机—有机复合高分子絮凝剂的制备及性能研究》范文
《新型无机—有机复合高分子絮凝剂的制备及性能研究》篇一一、引言随着工业和城市化进程的快速发展，水污染问题日益严重，如何高效地处理和净化水体已成为全球关注的焦点。
其中，絮凝剂在水处理过程中起着至关重要的作用。
近年来，新型无机—有机复合高分子絮凝剂因其具有优异的絮凝性能、高稳定性和良好的环境友好性而备受关注。
本文旨在研究新型无机—有机复合高分子絮凝剂的制备方法及其性能，为水处理技术的发展提供新的思路和方法。
二、文献综述在过去的几十年里，无机絮凝剂和有机絮凝剂在水处理领域得到了广泛应用。
然而，它们各自存在着一定的局限性。
无机絮凝剂虽然价格低廉，但存在残余污染等问题；而有机絮凝剂虽然具有良好的絮凝效果，但可能存在环境安全性问题。
因此，研究新型无机—有机复合高分子絮凝剂具有重要意义。
该类絮凝剂结合了无机和有机絮凝剂的优点，具有优异的絮凝性能、高稳定性和良好的环境友好性。
三、实验方法本文采用共聚法制备新型无机—有机复合高分子絮凝剂。
具体步骤如下：首先，将无机成分（如聚硅酸、聚铁盐等）与有机成分（如聚丙烯酰胺）在适当条件下进行共聚反应，生成新型无机—有机复合高分子絮凝剂。
通过改变共聚条件（如反应温度、时间、pH值等），可调整絮凝剂的分子量和结构，从而优化其性能。
四、结果与讨论1. 制备结果通过共聚法成功制备了新型无机—有机复合高分子絮凝剂。
该絮凝剂具有较高的分子量和良好的结构稳定性，可广泛应用于水处理领域。
2. 性能分析（1）絮凝性能：新型无机—有机复合高分子絮凝剂具有优异的絮凝性能，能够快速、高效地去除水中的悬浮物、胶体和微生物等污染物。
与传统的无机和有机絮凝剂相比，其絮凝效果更佳。
（2）稳定性：该絮凝剂具有较高的稳定性，在较宽的pH值范围内均能保持良好的絮凝效果。
此外，该絮凝剂还具有较好的耐温性能和抗盐性能，可在不同环境条件下使用。
（3）环境友好性：该絮凝剂主要成分为无机和有机成分的共聚物，具有良好的生物降解性，对环境无害。
《2024年新型无机—有机复合高分子絮凝剂的制备及性能研究》范文
《新型无机—有机复合高分子絮凝剂的制备及性能研究》篇一新型无机-有机复合高分子絮凝剂的制备及性能研究摘要：本论文以制备新型无机-有机复合高分子絮凝剂为主要研究对象，探讨其制备方法及其在污水处理、净化等领域的应用性能。
该研究通过对制备过程的控制，优化了絮凝剂的分子结构，提高了其絮凝效果和稳定性。
本文首先介绍了研究背景和意义，然后详细阐述了实验材料和方法、实验结果及分析，最后对研究结果进行了总结和展望。
一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水污染问题日益严重，对环境和人类健康造成了严重威胁。
因此，开发高效、环保的絮凝剂对于改善水质具有重要意义。
无机-有机复合高分子絮凝剂因其优异的絮凝效果和良好的环境友好性，成为当前研究的热点。
本文旨在制备一种新型无机-有机复合高分子絮凝剂，并对其性能进行深入研究。
二、实验材料和方法1. 材料实验所需材料包括无机原料、有机原料、溶剂及其他辅助试剂等。
所有试剂均需符合实验要求，确保实验结果的准确性。
2. 制备方法（1）合成路线：本文采用共聚法，将无机成分与有机成分通过化学反应共聚，形成高分子絮凝剂。
（2）制备过程：详细描述了制备过程中的反应条件、温度、时间等参数，以及后处理过程。
三、实验结果及分析1. 制备结果通过共聚法成功制备了新型无机-有机复合高分子絮凝剂。
该絮凝剂具有优异的分子结构和良好的稳定性。
2. 性能分析（1）絮凝效果：通过实验对比，发现该新型无机-有机复合高分子絮凝剂在污水处理、净化等领域具有优异的絮凝效果。
其絮凝速度快，絮体大且密实，有效提高了水质的澄清度。
（2）环境友好性：该絮凝剂具有良好的生物降解性，对环境无害。
同时，其制备过程中无有害物质产生，符合绿色化学的要求。
（3）稳定性：该絮凝剂具有良好的储存稳定性，在贮存过程中无明显的分解或变质现象。
同时，在不同温度、pH值等条件下，其性能稳定，表现出良好的应用前景。
四、结论与展望1. 结论本文成功制备了新型无机-有机复合高分子絮凝剂，并通过实验验证了其在污水处理、净化等领域的应用性能。
新型无机—有机复合高分子絮凝剂的制备及性能研究
新型无机—有机复合高分子絮凝剂的制备及性能研究摘要：本文旨在研究并探讨新型无机—有机复合高分子絮凝剂的制备方法以及其在水处理中的应用性能。
通过无机物与有机物的复合，以及合理控制材料的结构和性能，使得该絮凝剂在处理水中的悬浮物和胶体时表现出较好的絮凝效果。
实验结果表明，该复合絮凝剂在水处理过程中具有较高的絮凝能力和剪切稳定性，且在较宽的pH范围内均有效。
1.引言水是人类生活的必需品，而随着经济的快速发展，水资源的污染问题也日益凸显。
水中的悬浮物和胶体是导致水源污染的主要因素之一。
传统的水处理方法如沉淀、过滤等往往效果有限，且产生的污泥处理也存在一定的问题。
因此，研发高效、环保的絮凝剂成为了当今水处理领域的研究重点之一。
2.实验材料与方法2.1 实验材料本实验所用的无机物为聚合氯化铝（PAC），有机物为聚丙烯酰胺（PAM）。
聚合氯化铝作为常用的无机絮凝剂，具有较好的絮凝能力，而聚丙烯酰胺是一种常用的有机絮凝剂。
2.2 实验方法首先，将聚合氯化铝与聚丙烯酰胺以一定比例混合溶解在适量的水溶液中，经过搅拌和过滤后得到无机—有机复合絮凝剂。
然后，通过扫描电子显微镜（SEM）对絮凝剂的形貌进行表征。
最后，利用浊度计和紫外分光光度计对絮凝剂的絮凝效果和剪切稳定性进行测试。
3.结果与讨论3.1 絮凝剂的结构表征经过SEM表征，发现无机—有机复合絮凝剂呈现出具有较大比表面积和较多多孔结构的特点，这使得絮凝剂能够更有效地吸附水中的悬浮物和胶体。
3.2 絮凝剂的絮凝效果通过测定水样的浊度值可知，无机—有机复合絮凝剂在水处理过程中具有较高的絮凝能力，浊度值能够迅速降低至合格范围内。
同时，通过一定的计算方法可以得出，该复合絮凝剂的絮凝效果明显好于单一无机絮凝剂。
3.3 絮凝剂的剪切稳定性絮凝剂的剪切稳定性是衡量其在实际应用中能否保持絮凝效果的重要指标之一。
经过实验测试，发现无机—有机复合絮凝剂具有较好的剪切稳定性，可以在较长的时间内保持较高的絮凝能力，适用于长时间运行的水处理系统。
新型复合无机高分子絮凝剂的制备及其在水处理中的应用
新型复合无机高分子絮凝剂的制备及其在水处理中的应用张悦周;吴耀国
【期刊名称】《水处理信息报导》
【年(卷),期】2008(000)006
【摘要】受水处理工程需要的牵引，以聚硅氯化铝、聚硅酸铁及聚硅酸铁铝为代表的三大类新型复合无机高分子絮凝剂的开发研制及应用研究近年来受到格外的关注，取得了不少新成果。
综述了该三类絮凝剂制备工艺的改进及在水处理应用的研究进展，讨论了其混凝特性及可能的絮凝作用机理，
【总页数】1页(P46)
【作者】张悦周;吴耀国
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】X505
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高絮凝剂稳定性的考虑，研究人员考虑在聚硅酸铁盐
复合无机高分子絮凝剂中加入硼元素嗍。如俞丹青等昀
在常规的聚硅酸铁盐絮凝剂的合成原料中加入四硼 酸钠，制备了无机高分子絮凝剂．含硼聚硅硫酸铁（ ＰＦＳＳＢ），与聚合氯化铝的对比试验发现相同的加入 量条件下，ＰＦＳＳＢ比ＰＡＣ有更好的除浊和脱色效果； 使用ＰＦＳＳＢ时所形成的絮体明显大于用ＰＡＣ时形成 的絮体，絮体沉降速度也更快一些。ＰＦＳＳＢ絮凝过程 中兼有金属离子的电中和作用和高分子的吸附架桥作 用。结构分析显示［４ｑ，ＰＦＳＳＢ是聚硅酸、Ｆｅ弘、Ｆ矿的水 解聚合产物和硼相互作用而生成的—种新的聚合物，其 特殊的带状结构使其较聚硅酸（椭圆体结构）、聚硅酸 硫酸铁（虾节状结构）具有更好的稳定性和混凝性能。
马淞江网采用第一种工艺制备无机絮凝剂聚硅酸 铁，确定制备絮凝剂适宜的工艺条件为：铁泥煅烧温度 为８００。Ｃ，煅烧时间为６０ｍｉｎ，硫酸浓度为４～５ｍｏｌ／Ｌ， 液固比为４：ｌ（质量比），酸浸温度为１００。Ｃ，酸浸时间 为２～３ｈ，Ｆｅ／Ｓｉ摩尔比摩尔比为２，硅酸活化的值为 ３．０，硅酸的活化时间为２５ｍｉｎ，陈化时间为２ｈ。而戴亚 英等网通过第二种工艺制备不同碱化度及不同Ｆｅ／Ｓｉ 摩尔比的系列聚合硫酸铁硅混凝剂，结果发现ＰＦＳＳ 的分子量明显比ＰＦＳ的分子量大。随后的絮凝实验结果 显示，用以上两种方法制得的絮凝剂性能比ＰＦＳ优良。
ｌ复合无机高分子絮凝剂
１．１ 聚硅酸铝盐（ＶＡＳ） 常见的有聚硅氯化铝（ＰＡＳＣ或ＰＳＡＣ）和聚硅
硫酸铝（ＰＳＡＳ或ＰＡＳＳ）复合无机高分子絮凝剂，习 惯上统一用聚硅酸铝（ＰＡＳ）表示。其中以聚硅硫酸铝 复合无机高分子絮凝剂的研究和使用最为广泛。
目前，聚硅酸铝盐絮凝剂的制备首先是在硅酸 钠（水玻璃）中加酸制得聚合硅酸，然后再与铝盐聚 Ａ【，３】。这种方法得到的产品性质不够稳定，为解决这 一问题，已有学者进行了一些新的尝试，例如赵华章 等【－４】以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为硅源合成了ＰＡＳＣ，研 究其舢形态及Ｓｉ形态分布，与常规方法（以硅酸钠 为硅源）合成的ＰＡＳＣ作了比较。实验结果表明，新 方法合成的ＰＡＳＣ具有铝硅分布均匀、分子量较大、 产品重现性好的优点。两种方法合成的ＰＡＳＣ具有 相同的Ａｌ形态分布规律，即高分子量Ａｌ形态含量
得继续深入研究的几个问题。
关键词：复合无机高分子絮凝剂；聚硅氯化铝；聚硅酸铁；聚硅酸铁铝；水处理
中图分类号：ＴＱ３ １４．２５３；Ｘ７０３．５
文献标识码ｌ Ａ
文章编号ｌ １０００．３７７０（２００８）０３－００１－０６
硫酸铝、硫酸亚铁及三氯化铁等，是传统无机盐 类的低分子絮凝剂。随着水处理技术的发展，出现了 许多无机高分子水处理药剂，如聚合氯化铝（ＰＡＣ）、 聚合硫酸铁（ＰＦＳ）等【－－３］。它们的效能较传统絮凝剂优 异，且价格较有机高分子絮凝剂的低廉，已广泛应用 在给水、工业废水以城市污水及水体富营养化等的 处理中Ｍ。但是，这些无机高分子絮凝剂在形式、聚 合度以及相应的凝集．絮凝行为等方面处于传统无 机盐与有机高分子絮凝剂之间，分子量和絮凝架桥 能力明显不如有机高分子絮凝剂嗍。
付英等啊自制的聚硅酸铁进行改性，加入高锰酸
钾和稳定剂Ｍ，制备出固液共存氧化型聚硅酸铁 （ＰＳＦ．Ｉ）混凝剂。试验结果表明，高锰酸钾的加入改变 了ＰＳＦ的微观结构，锰的各种价态可能参与了硅铁的 络合，使ＰＳＦ的形态尺寸增大，导致ＰＳＦ．Ｉ中Ｆｅ离子 的ＵＶＡ特征峰比ＰＳＦ的高，并且保存了独立的高锰 酸钾特征吸收峰（５３０ｎｍ）。ＰＳＦ．Ｉ中的固相起到初级 核子作用，有利于絮体成长。ＰＳＦ．Ｉ的最佳投药量为 ９ｍｇ／Ｌ，而ＰＳＦ．Ｉ滤液的最佳投药量为１２ｍｇ／Ｌ，ＰＳＦ．Ｉ 是通过混凝吸附和催化氧化功能共同实现对有机物的 去除，且催化氧化占绝对优势，而ＰＳＦ仅是通过常规的 混凝吸附去除部分有机物，去除机理有本质的区别圈。
各种工艺制备的无机混凝剂多为液体产品，所以 运输成为主要难题，解决的方法主要是液体固化ｐｓｉ。付 英等阁以水玻璃、硫酸亚铁及氯酸钠为原料，通过两种 方式固化，分别得到了凝胶状样品和粉末状样品。分析 结果表明，两种固化手段制备的ＰＳＦ表面形貌完全不 同，其中凝胶状样品没有孔隙、连接紧密，而粉末状样 品是松散的片状或晶须状结构；Ｓ卯ｅ摩尔比对样品的 表面形貌有很大影响，随Ｓｉ／Ｆｅｌ摩尔比的增加，样品黏 附颗粒数增加吸附性能逐渐加大。
为了达到以废治废，减少环境污染目的，人们对一 些固体废弃物的综合利用进行了一些的研究，具体运 用到制备高分子有机絮凝剂上，就是充分利用上游工 艺所产生的所谓垃圾，尽可能的把它们作为原料来使 用。如夏畅斌等∞用鼓风炉淤泥为原料研制聚硅酸铁
万方数据
张悦周等，新型复合无机高分子絮凝剂的制备及其在水处理中的应用
随Ｂ值（碱化度）和Ｓ姚ｌ摩尔比的增大而增加，Ａ１
形态随Ｓｉ／Ａｌ摩尔比的变化程度随Ｂ值的增大而增 大。另外试验发现，通过该新方法制得的絮凝剂中， Ｓｉ形态分布也具有规律性并和Ａｌ形态具有相似的 分布特征，但Ｓｉ形态随Ｓｉ／ＡＩ摩尔比的变化程度随 曰值的增大而减小。作者【－５】进一步探讨了两种方法 产生差异的原因，常规方法中硅铝在加碱条件下水 解聚合前硅酸中可缩聚的活性基团大量减少是聚合
高宝玉等【２ｌ】制备了系列具有不同碱化度和 Ａ１／Ｓｉ摩尔比的ＰＡＳＣ，比较了它们与ＰＡＣ的混凝效 果及在处理后水中的残留铝含量，研究了Ｂ值对其 残留铝含量的影响情况。结果表明，ＰＡＳＣ较ＰＡＣ 具有更好的混凝效果和较低的残留铝含量。对于高 浊度水而言，具有适宜Ａ１／Ｓｉ摩尔比的ＰＡＳＣ才具 有良好的混凝效果，但对中、低浊度的地表水和含油 废水而言，在实验的Ａ１／Ｓｉ摩尔比范围内，其值越 小，混凝效果就越好。Ｐ．ＡＳＣ在水体中的残留铝含量 随着ＡＩ／Ｓｉ摩尔比的降低和Ｂ值的升高而下降。更 深入的研究表明１２２１：Ａ１／Ｓｉ摩尔比越小和Ｂ值越大， ＰＡＳＣ的颗粒就越大；在相同的Ｂ值下，ＰＡＳＣ较
传统的微量加碱法制备的ＰＡＳｃ总铝浓度低， 给絮凝剂的运输和使用上造成成了诸多不便。除过 通过改变硅源的方法来改进ＰＡＳＣ的生产工艺外， 研究人员试图通过加入非常规碱化剂的方法来得到 性质优良的产品。如周维芝等［·目以铝酸钠为碱化剂，合 成了高浓度具有不同ＳＥＡｌ摩尔比ｙ（Ｓｉ／Ａ１）的ＰＡＳＣ。 分析结果表明【·９】，随着ｙ（Ｓｉ／Ａ１）的增加，Ａｌ单体和Ａｌ 高聚体形态含量逐渐增大。更进一步的研究表明，在 此类型中的ＰＡＳＣ中，硅酸钠和铝的水解产物间的 相互作用对铝的水解．聚合历程和形态分布有不同 程度的影响。用铝酸钠制备ＰＡＳＣ时有利于Ａｌ的形 态由低聚物向中、高聚物转化，且随着ＰＡＳＣ中 Ｓｉ／Ａｌ比的增加生成多核羟铝配合物的能力逐渐增 强。作者同时指出以铝酸钠为碱化剂制备的高浓度 絮凝剂的絮凝效果不宜用Ａｌ。３／Ａｌ。含量高低来表征， 这与通过微量加碱法制得的ＰＡＳＣ在表征上不同， 因为一般研究认为Ａｌ。，是聚合铝中的最佳凝聚．絮 凝成分，其含量可以反映制品的有效性刚。
第３４卷第３期 ２００８年３月
水处理技术 １ＥＣＨＮＯＩ ＯＧＹ ＯＦ ＷＡＴＥＲ １ＲＥＡｌＭＥＮＴ
Ｖｏｌ－３４ ＮＯ．３ Ｍａｒ．，２００８
新型复合无机高分子絮凝剂的制备及其 在水处理中的应用
张悦周，吴耀国，胡思海，谭英
（西北工业大学应用化学系，陕西西安７１００７２）
擅要：受水处理工程需要的牵引，以聚硅氯化铝、聚硅酸铁及聚硅酸铁铝为代表的三大类新型复合无机高分子絮 凝剂的开发研制及应用研究近年来受到格外的关注，取得了不少新成果。综述了该三类絮凝剂制备工艺的改进及在 水处理应用的研究进展，讨论了其混凝特性及可能的絮凝作用机理，展望了相应研究与实践的发展趋势，提出了值
采用常规的制备方法，由于铁离子的热力学性能 极不稳定，在水溶液中溶解度非常小，最终将失稳或转 化为晶体沉淀析出，因此控制其水解进程，是铁系无机 高分子混凝剂成功制备的关键与目标所在。张琼等Ｄ习 将乙酸作为硅酸的阻凝剂引入到聚铁硅复合混凝剂 中，设计了一种新的合成铁硅混凝剂途径。研究表明， 实验中所设计的铁硅共聚的合成途径，不仅比目前研 究中普遍采用的铁硅分别聚合后再混合在一起的合成 途径好，而且在聚铁硅中引入乙酸，有利于改善混凝剂 的存放稳定性和混凝剂的混凝性能。
ＰＡＣ具有更大的颗粒粒径。与ＰＡＣ相比，ＰＡＳＣ具 有更快的凝聚絮凝速度和形成更大的絮体；且ＡＩ／Ｓｉ 摩尔比越小，ＰＡＳＣ形成的絮体就越大。这也许可以 部分解释ＰＡＳＣ较ＰＡＣ具有更好混凝效果的现象。 作者还发现，在相同的ＡＩ／Ｓｉ摩尔比和Ｂ值情况下， 共聚法的得到ＰＡＳＣ的流动电流值稍高于复合法得 到的。这说明絮凝剂的絮凝效果与制备工艺密切相 关。胡恭任等１２３１在Ａｉ／Ｓｉ摩尔比一定的情况下，制备 出具有不同碱化度的ＰＡＳＣ絮凝剂，探讨了不同碱
收稿日期：２００７－０６．１４ 作者简介：张悦周（１９８４－），男，硕士研究生，主要从事特殊工业废水处理的研究；联系电话：０２９·８８４８８０１８：Ｅ－ｍａｉｈｚｙｚｂａｎｄ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｅｎ。
万方数据
物中铝硅分布不均匀的原因。而对于改进后的方法 来说，在水解前，ＴＥＯＳ分子与Ａｌ＊混合非常均匀， 硅与铝的接触机会明显增多。ＴＥＯＳ水解后由于存 在着新鲜活泼的羟基，除过少许部分会发生自身缩 聚反应，其余马上与周围的水合铝离子或羟基铝络 离子聚合，形成均匀的硅铝共聚物。同时，ＴＥＯＳ水 解是一个相对缓慢的过程，这种缓慢的水解聚合反 应使链转移和链终止的几率降低，从而产生更大分 子量的聚合物。常规方法制得的ＰＡＳＣ的Ｚｅｔａ电位 随Ｂ值和Ｓｉ／ＡＩ摩尔比的变化没有规律性，是该合 成工艺产品重现性较差的缘故。赵奎霞等陋１７］的研究 也证明，以高稳定性的有机硅代替聚硅酸加入到聚 合铝是获得高性能ＰＡＳＣ的有效途径。
化度的ＰＡＳＣ在不同投药量、ｐＨ和混凝时间对微污 染水源的处理效果，结果表明：处理湖水的最佳ｐＨ 在６～１０范围之间，在此范围内，色度、浊度及ＣＯＤ 的去除率在９０％以上；混凝时间控制２０ｍｉｎ时，浊 度、色度及ＣＯＤ的去除率达到最大值；投药量在 ４ｍＬ／Ｌ时处理效果最好；相同的投加量和混凝时间 下，不同碱化度的ＰＡＳＣ混凝剂处理效果不同，碱化 度较高的ＰＡＳＣ混凝剂（曰＝０．４，Ａ１／Ｓｉ＝Ｉ．０）比碱化度 低的ＰＡＳＣ混凝荆（Ｂ＝０．１，Ａ１／Ｓｉ＝Ｉ．０）处理效果好。 １．２ 聚硅酸铁盐（ＰＳＦ）