碱式氯化铝混凝剂和聚合硫酸铁混凝剂的比较

Ｉｓ ｇｏ Ｋ ＝一３ ３ １ｚ ｇ 二一２ Ｋ ３
碱铝
１ ２ ３ １ ０ ５ １ ０ ０ ００ ５ ０
２ ＋ 。 人， Ｈ ， ＋２ ‘ Ａ ２ ＝ １０ ）＋ １ １ １ ３ ４ ＋ （ ＂ ４ Ｉ ＝一 ． ｇ Ｋ ６３ Ａ （Ｈ 为固体沉淀物， ） ｌ ）ｓ Ｏ ３ （ 它与其它水解产物 的平衡关系 １为： ［１ ． ２ Ａ （Ｈ ， ＝ ｌ ） ２ １ ， （Ｈ ＋ ０ ｌ ）， Ａ Ｏ ３ Ｏ ， ＋ ４ 碱式抓化铝可看成抓化铝在一定的条件下经水 解、 聚合逐步转化成Ａ （Ｈ Ｉ ） Ｏ ， 沉淀物过程中的各种
３２ ０年第一季度运行效果 ． ０２ ２
（） ０２ 年一季度高峰期的运行效果上可看 １从２０ 出， ０年的改造是卓有成效的。 ２ １ ０ 系统的水处理能力 得到了较好的保证， 设备运行周期增大后， 水水质 出 依然保持良好。 软水供应高峰期调查对比结果， 以 ２０年２ ０。 月及２０年２ ０２ 月份为例， 情况见表３ 对比 ，
关健询 孩式盆化铝 硬合硫酸性 全产使用 混凝机理 混凝效果 卫生安全性
１ 前言
八钢净化站是一座日处理能力达１万ｍ 的 ０ ＇ ／ ｄ 地表水净化水厂， 混凝沉淀处理是它的主要处理工 艺， 混凝沉淀处理的常用药剂是孩式抓化铝和聚合 硫酸铁。０ ８年代主要采用的棍凝剂是碱式抓化铝；０ ９ 年代以来随着铁系混凝剂的推广使用， 采用的馄凝 剂也转成以聚合硫酸铁为主， 碱式抓化铝为辅。 总体 上两种药剂的使用量都很大。 笔者经过一年多的研究和对比实验， 对两种药 剂的性能和特点有了一定的认识， 对它们的生产使 用、 混凝机理、 混握效果和卫生安全性等方面进行了 比 以供同行参考。 较，
毒性问题。
由 反应可以 固 Ｆ（Ｈ，与 ｃ 的 这些 得出 体 ｅ ））Ｆａ Ｏ （ ， ＋
其它水解产物的平衡关系［７ ［ 为： １ ． ｚ Ｆ（Ｈ ， ＝ ｅ ） ＋２Ｈ ｅ ）， Ｆ（Ｈ ０ 一 Ｉ ｓ Ｏ （ ） Ｏ ２ ＋ ｇ ， ６１ Ｋ 二一２．６ Ｆ （Ｈ ， ＝ ｅ ） Ｈ ｅ ）． Ｆ （Ｈ ０ Ｏ ， ） Ｏ ＋ ＋０ 一 Ｉ ， ｇ ： ６７ Ｋ 一一１．６ Ｆ （Ｈ ，） Ｈ Ｆ （Ｈ ， ｅＯ ） （＋０ ｅＯ ） ， ＝ 一 Ｉｓ ｇ， Ｋ ＝一５
原水浊度（ 度）
水 温（ ℃）
１０ １０
４０ 即 刊
５ ５Ｄ０
ｌ０
胡 ２０ 钊
川 ４ｃ ２０ ４０ １５ 巧
１０ ４ｃ ２ｃ ４０ １５ ２０
扣 们 即 初 １５
１ ０ ５０ １ ０
加药＆（ ｇＬ ｍ ／） 搅拌ｔ ｎ （ ｉ） ｍ 转速ｖｒｍｎ （ ｉ） ／ 沉淀ｔ ｎ （ ｉ） ｍ 沉淀水浊度〔 度）
液， 一个盛稀液。 液体碱铝易产生沉淀， 上下浓度不 均匀， 使用时要进行搅拌。
我国８年代中期开始研制聚合硫酸铁［ 现在 ０ Ｃ ａ ｌ
有很多单位包括八钢都能够生产液体聚合硫酸铁。
聚合硫酸铁的分子式一般可表示为：Ｆ Ｈ ［ｃ Ｏ ） ， （ （ｏ）ｏ７＂ 目 Ｓ ，－ ｍ 。 前生产聚合硫酸铁的方法很多， ３， Ｉ 例如空气（ 氧气） 催化氧化法、 抓酸钾（ 氧化法、 钠） 硝 酸氧化法、 过氧化氢氧化法、 铁矿石加压酸溶法、 四 氧化三铁矿石酸溶氧化法等［。 １ 无论以何种原料为 ３ １ 基础生产． 均是控制ｎＳ ， ｎＦ） ／ ， （ｏ） （ｅ＜３２制得不同 ／ 盐基度的聚合硫酸铁。 在以硫铁矿灰生产聚合硫酸
２０年第２ ０２ 期
断获 钠铁
总８ 期 ２
３ 改造后运行效果
３１ 系统在２０年试运行中状况及存在的问肠 ． ０１
系统的水处理能力有了明显提高， 基本完成了 ２０年冬季用水高峰期的生产任务。 ０１ 顺利完成五次
持续５ 小时以上流Ａ超过２０ ｀ 的软化水供应任 ０ｍ ／ ｈ 务。０１ 月， ２０年２ 过键器一直为四开二运行， 钠离子交 换器基本保持九开五， 备用雄数量合理， 保证了运行
过波器出水浊度 高峰期反 向处理水ｔ
ｍｇ Ｌ Ｚ
定过馆器反洗间隔时间为３小时左右， ０ 即运行周期 为３小时左右。 ０ 系统中钠离子交换器中树脂的铁污染问题仍然 存在 ， 虽然新的纤维球过滤器代替了原有的两台锈 蚀严重的过滤器 ， 内部的纤维球较石英砂对堆壁 其 及阀门的防腐层磨损大大减轻 ， 对高位钠离子交换 器内树脂的铁腐蚀的危险应该降低， 但试运行效果 显示并非如此， 由于纤维球过滤器出口处的捕毛器 因质量间题发生了锈蚀， 致使水中铁离子含量仍然 较高， 因此在２０年夏季对捕毛器内 ０１ 部重新涂刷防 锈漆， 并改善了其密封性。
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新借钢 铁
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碱式氯化铝混凝剂和聚合硫八一翎铁集团公司能像中心）
ｒｌ ｏ １ ｌ ８
摘 要 碱式扳化铝和聚合硫酸铁是水处理中常用的两种化学药剂， ０ 从２世纪８年代以来它们被广泛地运用 ０ 于我国的水处理工业中． 虽然两种棍提剂作用荃本相同， 但它们在生产使用、 混凝机理、 混凝效果和卫生安全性 等方面还有许多各自的特点．
混凝剂能对水中胶体粒子的产生混凝作用主要 是三种作用［： ］ ： 电性中和、 吸附架桥和卷扫作用。 这 三种作用究竟以何者为主， 取决于混凝剂种类和投 加盘、 水中胶体粒子的性质、 含ａ以及水的Ｐ 值等。 Ｈ 碱式抓化铝作用机理与硫酸铝相似， 硫酸铝在 水中的行为就是指Ａ＇ ｌ产生各种水解物种的过程。 铝离子Ａ３的水解基本反应［１ １ ＋ Ｄ 有： ． ２ Ａ３ ，＝ ｌ Ｈ ２＋Ｈ ｌ ＋ＨＯ Ａ（ ） ＋ Ｏ ＋ ＇ １ ＆ Ｋ＝一 ５ ７ １ ＋ 夕＝ ＇Ｏ ）‘ ７ Ａ １Ｈ Ａ７ Ｈ １ ＋１Ｈ｛ ３ ７ ＋ （ ７ 十 １ １＋ ４， Ａ （Ｈ ＂ ３ ． １ ＝ 。 ４ ３ ， ３ ０ Ｉ Ｏ ） ＋ ４ ７ Ａ十 Ｈ ＝ Ｈ ｇ 一 ． Ｋ
铁时， 由于它含有少童的亚铁离子， 只需加压溶出三 价铁离子即可制得聚合硫酸铁， 而以其它原料生产 时， 往往需要将亚铁离子氧化形成聚合硫酸铁。 聚合 硫酸铁一般都是液体的， 使用时也应有两个容器， 一 个盛浓溶液， 一个盛稀液。 ２２ 混凝机理 ．
２ 碱式氮化铝和聚合硫酸铁的对比
２１ 生产使用 ． 碱式抓化铝在我国是从２世纪７年代开始广泛 ０ ０ 研制起来的川， 碱式抓化铝又名聚合抓化铝或径基 氛化铝。 它是以铝灰或铝矿物作为原料， 在高温和一 定压力下用碱与铝反应产生的聚合物［。 Ｄ 原料和生 ７ 产工艺不同， 产品的规格也不一样。 聚合抓化铝的分
鉴于铝对生物体的中 枢神经和体内 器官有不良 ２ｅ ）， Ｆ Ｆ（Ｈ ， 一 Ｏ （ ｅ ）ｚ ＇ ２ ） Ｈ Ｏ （ ＋ ０一 ＋４ Ｈ １ ＝５． 影响已引起了环境医学界的重视， ｇ ０８ Ｋ 现在人们已 经认 聚合硫酸铁实际上就是Ｆ＇ ｅ 在使用前就发生了 ＋ 识到铝系混凝剂的潜在危害， 并开始逐步限制铝盐 水解聚合反应的产物， 因此它比三抓化铁的混凝效 的使用。 在使用碱式氛化铝时应严格依照国家饮用 果更好， 腐蚀性也较小。 水水质标准和产品生产标准， 严格检验其产品中的 有毒成分含量。 ２３ 混扭效果 ． 聚合硫酸铁基本上对人体无害， 投加后净化水 影响混握效果的主要原因有水温、 水的Ｐ 值、 Ｈ 中不残留铁离子。 所以只要厂家在生产中严格控制 水中悬浮物等。 产品中的有害杂质， 就可以保证聚合硫酸铁的卫生 水温对混摇效果有明显影响。 新扭地区冬季地 安全性。 表水温很低， 有时水温在０ ℃左右， 尽管投加大ｆ棍 握剂也很难获得良 好的混提效果， 通常混凝体形成 ３ 结束语 缓慢， 混凝颗粒细小、 松散。 碱式氛化铝受水温影响 经过以上几方面的对比， 聚合硫酸铁具有生产 更大一些， 因为铝盐在水温低时水解速度会极其缓 工艺种类多、 原料丰富、 适用水体Ｐ 值幅度宽、 Ｈ 混凝 慢， 聚合硫酸铁相比 较而言受的影响小些。 絮体质１大、 １ 沉降速度快、 药品消耗Ｉ少、 对人体无 水的Ｐ 值对混握效果的影响， Ｈ 这两种高分子混 害、 对低温低浊水净化效果好的特点； 另外聚合硫酸 凝剂都不明显， 碱式抓化铝对处理水的Ｐ 值适应范 Ｈ 铁在城市污水脱除氛氮、 总碑、 奥味等方面的 优点也 围在４ ， －８聚合硫酸铁在４ １总体来说聚合硫酸 一１， 是碱式抓化铝无法比 拟的。 （转 ４ ） 下 第６ 页 铁Ｐ 值适应范围广些。 Ｈ 混凝杯姚试验结果见表１ ，
水解基本反应［ ｐ１ ｓ 有： Ｆ Ｉ ＝Ｆ（Ｈ ＇ ＇ ｅ ＋ＩＯ ｅＯ ） ＋Ｈ ３ ， 十 十 １ ｉ ． ｇ ＝一２１ Ｋ ６ Ｆ３ １０ Ｆ（Ｈ ３ １ ｃ ＋２ ：＝ ｅＯ ） ＋２ 一 ＋ ４ ＇ ４ Ｉ ２ ． ｇ ＝一６７ Ｋ ４ Ｆ（Ｈ １ Ｆ３ ０ 一 ｅ ） ＝ ｅ ＋３ １ Ｏ ３ （ ｓ ＋ ４ Ｆ３ １０ Ｆ（Ｈ 一 １ ｃ ＋４ ，＝ ｃＯ ） ＋４ 一 ＋ ４ ４ ２ｅ ＋ １０ Ｆ， Ｈ ＋２ 十 Ｆ＇ ２ ，＝ Ｃ Ｏ ）＋ １ ＋ ４ （ ｓ ４ ４ Ｉｓ ｇｏ Ｋ 二一３ ８ Ｉ ＝一２ ｇ Ｋ ３ Ｉ 二２８ ｇ ． Ｋ ５
２４ 卫生安全性 ． 饮用水处理用的混凝剂， 其卫生学上的安全性 是首要考虑的问 混凝剂的安全性有下列几方面： 题。 （） １混凝剂本身的毒性［； １（） ］ ２混凝剂商品中所含杂 质的毒性［ｔ ［ （） ＇ ３混凝剂本身在臭氧化或氛化过程中 ） 产物的毒性［。 Ｄ 一般无机混凝剂只存在第二方面的 Ｉ
１Ｋ＝ 一４ ． ｇ ８８
联系人‘ 李朝明， ２岁， 男，３ 大学， 给排水助理工程师， 乌普木齐（３０２新皿八一钢铁集团公司能裸中心动力分厂高位净化作业区 ８０２）
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新姗 钠 铁
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表１ 混凝杯扭试验结果
项目
Ａ（Ｈ ） １ ＋３１ １ ） ＝Ａ３ ０ 一 Ｏ ａ （ ｓ 十 ４ Ａ＂＋４ ，＝ Ｉ Ｈ ， １ Ｉ １０ Ａ（ ） ４ Ｏ ＋９ 一 ４
的可靠性。
系统中纤维球过滤器的出力大， 运行稳定的优 点未被充分利用， 由于缺乏流ｔ检侧手段及纤维球 过滤器的相关使用资料， 当机械过滤器与纤维球过 滤器 同时运行时， 流ｔ无法按合理比例分配造成两 种过滤器的运行周期仅根据往年经验值２小时确 ４ 定． 针对上述间题， ０１ 在２０年夏季的运行中， 经过多 次试验， 重新调整修订过撼器阀门开度及其流最， 经 过２０年夏季高温高浊水冬季低温底浊水的 ０１ 处理效 果检验， 在合理分配水ｔ保证出水水质的基础上， 确