聚合硫酸铝的盐基度及其混凝性能
聚合硫酸铝液体国标
聚合硫酸铝液体国标
聚合硫酸铝液体是一种重要的化工材料，在各个领域都有广泛的应用。
根据国家标准，聚合硫酸铝液体可以分为以下几种类别和规格：
一、普通聚合硫酸铝液体
1. 化学式：Al2(SO4)3·nH2O
2. 性质：无色透明液体，有强烈的酸味。
3. 规格：
（1）含铝量：8% ~ 16%
（2）PH 值：2.5 ~ 3.5
（3）相对密度（20℃）：1.16 ~ 1.20
（4）水不溶物含量：≤0.5%
二、低铁聚合硫酸铝液体
1. 化学式：Al2(SO4)3·nH2O
2. 性质：无色透明液体，有强烈的酸味。
3. 规格：
（1）含铝量：7% ~ 17%
（2）PH 值：2.5 ~ 3.5
（3）相对密度（20℃）：1.16 ~ 1.20 （4）水不溶物含量：≤0.3%
（5）Fe2O3 含量：≤0.5%
三、高纯聚合硫酸铝液体
1. 化学式：Al2(SO4)3·nH2O
2. 性质：无色透明液体，有强烈的酸味。
3. 规格：
（1）含铝量：15% ~ 17%
（2）PH 值：2.5 ~ 3.5
（3）相对密度（20℃）：1.16 ~ 1.20
（4）水不溶物含量：≤0.1%
（5）Fe2O3 含量：≤0.01%
以上是根据国家标准对聚合硫酸铝液体的分类和规格进行的介绍。
聚合硫酸铝液体在工业、农业、医疗等领域有着重要的作用，可以用于污水处理、造纸、煤泥浆液的脱水、饲料添加剂、药剂等。
因此，人们对聚合硫酸铝液体的质量和稳定性也越来越高。
pac主要成分
PAC主要成分及其影响因素、一、引言PAC（聚合氯化铝）是一种新型的无机高分子混凝剂，具有水解速度快、絮凝效果好、适应水质范围广、对水中有害物质和重金属离子有良好的去除效果等优点，已成为目前国内外公认的优良水处理药剂¹²。
PAC的化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m，其中m代表聚合程度，n表示PAC产品的中性程度。
PAC的主要成分是氧化铝（Al2O3），其含量一般在10%~30%之间。
PAC的其他成分包括氯化物（Cl-）、羟基（OH-）和水（H2O）。
不同的原料和生产工艺会影响PAC的成分和性能，例如颜色、盐基度、pH值等。
本文将对PAC的主要成分及其影响因素进行简要介绍。
二、PAC主要成分1. 氧化铝氧化铝（Al2O3）是PAC的有效成分，决定了PAC的絮凝能力和效率。
氧化铝含量越高，表示PAC中含有更多的三价铝离子（Al3+），三价铝离子在水中会发生水解反应，生成不同形态的羟基络合物，如[Al(OH)2]+、[Al2(OH)2]4+、[Al13O4(OH)24]7+等。
这些羟基络合物具有高度电中和和桥联作用，能够有效地与水中胶体和悬浮物相结合，形成大而密实的絮凝体，并沉降于水底。
因此，氧化铝含量越高，表示PAC具有更强的絮凝效果。
2. 氯化物氯化物（Cl-）是PAC中另一种重要的成分，它与三价铝离子形成了PAC中特有的Keggin结构。
Keggin结构是由一个中心Al3+离子和12个周围[AlO4]5-四面体组成的环状结构。
Keggin结构具有高电荷密度和稳定性，能够有效地吸附水中负电荷较高的胶体和悬浮物，并与之形成大而稳定的絮凝体。
因此，氯化物含量越高，表示PAC中含有更多的Keggin结构，PAC具有更强的絮凝效果。
3. 羟基羟基（OH-）是PAC中的另一种重要成分，它与三价铝离子形成了PAC中不同形态的羟基络合物，如[Al(OH)2]+、[Al2(OH)2]4+、[Al13O4(OH)24]7+等。
聚合氯化铝盐基度的测定
聚合氯化铝盐基度的测定嘿，大家好，今天咱们聊聊聚合氯化铝盐基度的测定，听起来有点儿复杂，但其实就像煮面条，简单得很！聚合氯化铝，简称PAC，咱们在水处理行业可常见到它。
它可是一种超级有用的化学物质，能帮助咱们把水变得干干净净。
可你知道吗？它的“盐基度”可是个关键点，直接影响它的效果哦。
说到盐基度，简单来说，就是这东西里氢氧根离子的比例。
高盐基度就说明它的氢氧根离子多，能更好地发挥作用，低盐基度就可能效果差点儿。
就像做菜，加盐要适量，少了味道淡，多了又太咸。
你要是想做一碗美味的汤，盐的比例可得掌握得当。
所以，这个盐基度的测定，关乎咱们的水质好坏，也关乎饮用水的安全呀。
咱们要怎么测定这个盐基度呢？方法其实挺简单的，先准备好一堆材料。
试剂、标准溶液、实验器具，一个都不能少。
像我们做实验之前，得先把所有东西都准备好，省得临时找东西像个无头苍蝇，真是心累。
先把PAC溶解在水里，摇一摇，让它溶得彻底，别留死角。
就像洗澡一样，得把每个角落都洗干净，才不容易留下水垢。
然后，拿出咱们的标准溶液，通常是一些常见的酸或碱。
这时候，可得小心谨慎，滴的时候得慢慢来，别心急。
这就像谈恋爱，慢慢磨合才能找到最佳的相处模式，心急可不行。
滴加的时候，可以观察溶液的颜色变化。
你要是看到颜色变了，心里就得有数，差不多快到了。
这过程就像是在看天气变化，时刻留意，得判断得当。
等到颜色变化稳定的时候，咱们就可以记录下数据，算算盐基度。
这个过程像是在玩拼图，得把所有的碎片都拼在一起，才能看到完整的画面。
结果一出来，你的心情就像是吃到了自己最爱的冰淇淋，甜滋滋的。
高盐基度意味着水处理效果好，这可是一件值得庆祝的事情！不过，实验可不是一蹴而就的，有时候会出现各种各样的问题。
比如，溶解不完全，或者滴定的时候不小心滴多了。
这时候可得冷静，别慌张。
就像走路摔了一跤，赶紧爬起来拍拍灰，继续往前走。
可以重新做一遍实验，认真对待每一步，不放过任何细节，才能得到准确的结果。
水处理剂聚合氯化铝的制备—提高以含铝固废为原料的聚合氯化铝盐基度方法研究
水处理剂聚合氯化铝的制备—提高以含铝固废为原料的聚合氯化铝盐基度方法研究水处理剂聚合氯化铝的制备-提高以含铝固废为原料的聚合氯化铝盐基度方法研究摘要水质直接影响着人类的日常生活和身体健康，然而现代水污染日益严重，因此大家越来越关注如何对饮用水、生活污水、工业用水等进行有效的净化处理，在水质的净化过程中，净水剂扮演着一个至关重要的角色。
本论文研究的高效净水剂聚氯化铝(Poly Aluminum Chloride，PAC)，相比较之下，PAC具有传统铝盐和铁盐混凝剂没有的许多特点，例如：药量投加较小、成本相对低廉、能够快速形成絮凝体、颗粒密实、拥有较快的沉降速度、具有高效且稳定净化水体的能力等，目前正迅速取代传统铝盐水处理药剂，正被广泛应用于城乡自来水、工业循环水净化、饮用水净化等方面，采用聚合氯化铝为净水剂提供了很大的经济效益以及良好的社会效益。
提高聚合氯化铝的盐基度可以在一定程度上提高其净水能力，本论文研究采用酸溶二步法制备出以含铝固废为原料的PAC，通过往制备出来的PAC中投加不同量的氢氧化钠、偏铝酸钠以及碳酸钠来研究提高PAC盐基度的方法。
通过单因子实验发现用加入这三种调整剂调整至产品盐基度较高时氧化铝含量可能不达标，使用偏铝酸钠提高盐基度时副产物较少，相比之下使用氢氧化钠来提高盐基度经济可行性更佳。
关键词：絮凝剂；聚合氯化铝；盐基度Preparation of the water treatment chemical Poly Aluminum Chloride—Study on methods of improving basicity of Poly Aluminum Chloride making from the solid waste which contains aluminumAbstractWater quality directly affects people's daily life and health. However, modern water pollution is becoming more and more serious. Therefore, people are paying more and more attention to how to effectively purify drinking water, domestic sewage and industrial water. In the process of water quality purification, water purifying agent plays a crucial role.The high-efficiency water purifying agent Poly Aluminum Chloride (PAC) studied in this paper has many characteristics that traditional aluminum salt and ferric salt coagulants do not have, such as small dosage, relatively low cost, rapid formation of flocs, dense particles, fast settling speed, high efficiency and stable ability to purify water and so on. PAC is rapidly replacing traditional aluminum salt water treatment agents and being widely used in urban and rural tap water, industrial circulating water purification, drinking water purification and other aspects. Using Poly Aluminum Chloride as water purification agent provides great economic benefits and good social benefits.In this paper, acid dissolution two-step methods are used to prepare PAC with aluminum-containing solid waste as raw materials. Different amounts of sodium hydroxide, sodium metaaluminate and sodium carbonate are added to the prepared PAC to study the methods on improving the basicity of PAC.Through single factor experiments, it is found that the alumina content may not meet the standard when the three regulators are added to adjust the product to get a higher basicity. By-products are less when sodium metaaluminate is used to improve the basicity, and it is more economical to use sodium hydroxide to improve the basicity.Keywords: Flocculant; Poly Aluminum Chloride; Basicity目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 聚合氯化铝的简介 (1)1.3 聚合氯化铝的制备 (3)1.4 聚合氯化铝盐基度 (4)1.5 本文研究内容、意义和目的 (5)2 实验仪器与试剂 (6)2.1 实验药品和主要实验仪器 (6)2.2 溶液的配制 (7)3 实验步骤及原理 (9)3.1 聚合氯化铝的制备及原理 (9)3.2 氧化铝含量的测定及原理 (9)3.2.1 氯化锌标准滴定溶液的的制备 (9)3.2.2 仲裁法测定氧化铝含量 (10)3.3 盐基度的测定及原理 (10)3.4 提高盐基度 (11)4 单因子实验 (13)4.1 投加偏铝酸钠提高聚合氯化铝盐基度 (13)4.2 投加氢氧化钠提高聚合氯化铝盐基度 (13)4.3 投加碳酸钠提高聚合氯化铝盐基度 (14)5 实验分析 (15)5.1 投加偏铝酸钠到聚合氯化铝中盐基度的变化 (15)5.2 投加氢氧化钠到聚合氯化铝中盐基度的变化 (15)5.3 投加碳酸钠到聚合氯化铝中盐基度的变化 (16)5.4小结 (18)6 结论与展望 (19)参考文献 (20)谢辞 (21)附录 (22)1 绪论1.1 引言环境污染和资源枯竭等重大问题日益严重，其中，水环境遭受严重污染与水资源短缺的现状日益加剧，污染的水环境已经造成了严重水危机，并且对生态平衡造成破坏。
聚合硫酸铝的制备及形态特征_秦建昌
聚合硫酸铝的制备及形态特征*秦建昌1,2 冯雪冬2,3 栾兆坤2** 马艳飞3(1 中国科学院生态环境研究中心,环境水质学国家重点实验室,北京,100085;2 中国石化胜利油田纯梁采油厂,东营,257000;3 山东理工大学,资源与环境工程学院,淄博,255049)摘 要 以Al 2(SO 4)3 18H 2O 为原料,采用一次加碱法,高速剪切合成聚合硫酸铝(PAS),研究碱化度(B )对铝离子形态的影响.采用混凝实验比较AS,PAC,PAS 的混凝效果,测定处理后水中残留铝的含量.结果表明:相同B 值条件下,PAS 的Al a 少于PAC 的Al a 含量,Al b 含量与PAC 基本持平,Al c 含量大于PAC 的Al c 含量;PAS 的p H 适用范围宽,絮体沉降性能强,残留铝量低.关键词 聚合硫酸铝,形态,混凝.聚合硫酸铝(PAS)为铝盐类无机高分子絮凝剂(IPF)[1].目前,制备PAS 的最大问题在于产品缺乏一定的稳定性,文献所报道PAS 的制备多为聚合氯化铝(PAC)中引入适量SO 2-4,或硫酸铝(AS)中引入聚硅酸合成聚硅硫酸铝,而以阴离子SO 2-4为主的产品所见报道不多[2].本文在高速剪切条件下,以一次加碱法合成不同碱化度的PAS,通过选用不同碱化剂,比较B 值、AS 浓度及乳化反应时间,确定了合成高Al b 和Al c 含量的PAS 的最佳合成条件.以Ferron 络合逐时比色法研究了PAS 的铝形态特征分布,对PAS 的混凝特性与AS 和PAC 进行了比较研究.1 实验部分1 1 聚合硫酸铝的制备及测定称取一定重量硫酸铝(Al 2(SO 4)3 18H 2O)溶于去离子水中,使Al( )浓度为1 5mol l -1,测定其准确浓度后存储备用.量取一定体积的铝储备液,稀释至预定浓度,加入适当的稳定剂,在高速剪切的条件下,一次加入碱化剂,乳化15min,制取不同B 值的PAS.反应产物常温熟化一天至两天,最后转化为半透明状液体,pH 值3 0 3 8,Al 2O 3%质量分数8% 10%.Al( )浓度及B 值的测定方法参照国家标准水处理剂 降合氯化铝标准[3].Ferron 逐时络合比色法采用合加比色 缓冲溶液法[4].1 2 混凝实验2003年10月18日收稿.*基金项目:国家自然科学基金资助项目(50178067).**通信联系人.第23卷 第5期2004年9月环 境 化 学ENVIRONMENTAL CHEMISTRYVol.23,No.5 September 2004516环 境 化 学 23卷以高岭土配制浊度50NTU,pH值7 5,总碱度4 35的模拟水样.取1000ml水样置于烧杯中,搅拌条件下投药,快搅1min,浆板转速400r min-1,慢搅10min,浆板转速40r min-1,停止搅拌,静置沉降15min.取液面下2cm处测其浊度.采用比例1 1的去离子水和自来水配制模拟水样:高岭土含量100mg l-1,离子强度10-3mol l-1,模拟水样铝含量为0 13mg l-1.以0 1mol l-1HCl和0 5mol l-1Na HC O3调节pH值至预定值,混凝剂(Al2O3)投加量0 54mol l-1.实验分两组:一组直接测量混凝后静置15min出水残留铝含量;另一组采用0 45 m的滤膜对静置15min的出水进行过滤后再测量.残留铝含量测定参照文献[5].2 结果与讨论2 1 高速剪切合成聚合硫酸铝的最佳条件研究表明,向铝溶液中加碱产生的局部不均匀的高pH环境导致Al(OH)4-离子的生成是Al13聚合形态的先决条件[6 9].以不同碱化剂合成PAS(B1 8).比较PAS的铝浓度及质量参数(以Al b和Al c的含量记)、稳定性(以30d记)、总铝含量(放置30d离心分离后检测上清液),结果见表1.从表1可以看出,碳酸氢钠合成的PAS稳定性最好,放置30d后产品无明显变化,Al b和Al c含量较高,但Al( )浓度仅为0 5mol l-1,不能满足工业产品要求;碳酸钠合成的PAS,Al( )浓度为1 15mol l-1,但是稳定性以及Al b和Al c含量均未达到最佳;氢氧化钠合成的PAS,Al b和Al c含量最高,Al( )浓度为1 57mol l-1,但稳定性太差,产品保存的问题需要解决;铝酸钠合成的PAS,Al( )浓度为2 12mol l-1,Al c%含量为48 9%,稳定性一般.综合上述碱化剂的特点,选用以铝酸钠为主,适当比例碳酸氢钠的混合碱化剂.一方面提高了P AS的铝含量,另一方面提供了大量Al(OH)4-离子可产生的环境,为Al b和Al c产生提供了先决条件,提高Al13在产品中的含量,在保证稳定性的同时,进一步保证混凝效果的提高.表1 不同碱化剂的性能比较Table1 Comparution with capability of different alkalis碱化剂Al( )浓度/mol l-1Al b/%Al c/%稳定性总铝含量/%铝酸钠2 1226 048 9少量沉淀89碳酸氢钠0 528 836 4无沉淀100碳酸钠1 1524 142 3有结晶物77氢氧化钠1 5733 738 1大量沉淀72用Ferron逐时络合比色法比较了不同B值的PAC和PAS中铝形态的分布,数据如表2.由表2可知,两种絮凝剂随碱化度B值的升高,Al b先升高后降低,Al c一直保持升高,PAS与PAC的Al b%最高点的B值不同,在B值为1 5时,P AS即出现Al b最大值,这与P AC有一定差异.对聚铝来说,Al b最高值的出现与溶液铝浓度也有一定关系,但对PAS来说,其根本原因在于SO2-4的影响,即SO2-4的桥联作用.表2 不同B 值的PAC 和PAS 中的铝形态的分布Table 2 The Dis tributi on of aluminum stability with differen t B of PAC and PASBPACAl a /%Al b /%Al c /%PASAl a /%Al b /%Al c /%1 035 6134 8829 5128 3439 5832 081 519 5325 6454 8315 8942 1841 931 89 8321 9468 238 5428 1048 86在高速剪切条件下,乳化时间及熟化时间对产品质量参数及稳定性的影响见表3.由表3可知,乳化时间对熟化时间、铝形态和稳定性均有一定影响,随着乳化时间的延长,Al b %缓慢上升,Al c %有所降低,铝形态趋于稳定.乳化时间小于5min,无法形成稳定产品;对Al( )浓度为2 12mol l -1,B 值为1 8的PAS,乳化时间为15min,可满足产品的要求,时间过长,对PAS 的影响变化不大.表3 乳化时间对PAS 的铝形态及稳定性影响*Table 3 Influence of emulsification ti me with alumi nu m configuration and stability乳化时间/min熟化时间/dAl a /%Al b /%Al c /%稳定性5**10218 124 057 9少量浑浊15120 128 051 9无浑浊20121 129 049 9无浑浊注:*P AS 铝浓度为2 12mol l -1,B 为1 8.**产品乳化时间为5min 太短,无法形成稳定产品.通过上述实验,确定高速剪切合成聚合硫酸铝的最佳条件:混合碱化剂选用以铝酸钠为主,适当比例碳酸氢钠的混合碱化剂,B 值为1 5时,Al b %含量最大,Al( )浓度为2 12mol l -1,B 值为1 8时,乳化时间为15min.2 2 PAS 混凝特性在pH=7 0的条件下,AS,PAC 和PAS 混凝体系中余浊与Zeta 电位的变化如图1所示.图1表明,随着投药量的增加,高岭土的Zeta 电位升高并逐渐由负到正变化;PAS 的Zeta 电位上升幅度低于PAC;体系剩余浊度迅速降低,至最低点后又逐渐升高.投加到水中的Al b 和Al c 聚合形态,对负电荷表面颗粒的强烈吸附/电中和作用及絮凝架桥和网捕卷扫作用导致高效絮凝作用的发生.PAS 的Al c 形态均倾向于生成带电量较低的无定形氢氧化铝沉淀,新生成的无定形沉淀具有很大比表面,在其形成进程中高岭土可粘附卷扫于沉淀中而被除去,因此,PAS 的混凝以电中和及网捕卷扫两种作用共存.调节不同pH 值,比较AS,PAC,PAS 的适用范围,结果见图2.由图2可见,在相同投加量的情况下,PAS 受pH 值影响最小,即PAS 的pH 值适用范围最宽.水质pH 值较低时水质余浊变化幅度较大,AS 受pH 值的影响尤为明显.5175期 秦建昌等:聚合硫酸铝的制备及形态特征选用AS,P AC(B1 8)和PAS(B1 8)做沉降特性实验,原水浊度50NTU,pH值7 5,投加量为2mg测量不同时间水中余浊变化,比较AS,PAS和PAS的絮体沉降特性,结果见表4.由表4可知,相同时间和相同Al2O3投加量下,PAS的混凝效果明显优于PAC和AS.沉降时间越短,效果越明显,15min后,余浊变化幅度减小.PAS形成絮体沉降性能的加强在于PAS中Al c与水中胶体颗粒形成较大较为密实絮体,SO2-4本身亦加速絮体沉降性能.表4 PAS,PAC,AS的絮体沉降特性比较Table4 The sedimentation of aluminu m in water treated by PAS,PAC,AS 沉降时间/min571012151720AS余浊/N TU7 74 63 82 42 11 81 6 PAC余浊/N TU5 63 42 51 51 21 10 75 PAS余浊/N TU4 82 51 81 130 850 800 61表5列出了三种絮凝剂在不同pH值时的残留铝含量(未扣除高岭土悬浊液本身的铝含量).结果表明:随着pH值的升高,三种絮凝剂在水中的残留铝含量都出现先降低后升高的相同规律,即中性水质时,残留铝含量最低,而在酸性或碱性条件下均较高;PAS处理后的残留铝含量受pH值影响最小.pH值小于5 5时,残留铝含量随pH 值的升高而降低;pH值7 8时,铝盐水解而形成大量的无定形Al(OH)3,吸附网捕而使残留铝含量达到最低;pH值大于9时,由于Al(OH)4-的产生,残留铝含量反而上升.过滤对残留铝含量的影响较大,pH值为中性或碱性时,过滤去除作用较酸性明显.表5 PAS,PAC和AS处理后残留铝含量的比较Table5 The residual aluminum content i n water treated by PAS,PAC,ASpH值AS5 57 59 5PAC5 57 59 5PAS5 57 59 5滤前铝含量/mg l-10 450 320 380 410 280 330 350 240 25滤后铝含量/mg l-10 380 280 330 350 250 280 280 200 24 518环 境 化 学 23卷3 结论在高速剪切条件下,采用一次加碱法合成的PAS 最佳B 值为1 8,B 值高于1 8时,产品稳定性下降,混凝效果同时降低.强制碱化剂的选用不仅提高了产品氧化铝的含量,而且促进了Al b 含量和Al c 含量的提高,具体表现为混凝效果的提高和絮体沉降性能的加强.乳化时间和剪切速度对产品稳定性均有一定影响,进而影响产品的质量;PAS 的pH 值适用范围较宽,处理后水中残留铝含量低.参 考 文 献[1]汤鸿霄,无机高分子絮凝剂的基础研究.环境化学,1990,9(3) 1 12[2]Arnold s mith A K,Christie RM ,Polyaluminum Silicate Sulfate A New Coagulant for Potable and Was terwater Treatment.Proc.of the 5th Gothenburg s ymposi um,France.1992,203 219[3]中华人民共和国国家标准,水处理剂聚合氯化铝,GB 15892 1995[4]冯利,栾兆坤,汤鸿霄,铝水解聚合形态研究方法的对比.环境化学,1993,12(5) 373 379[5]田秀君,张葆宗,聚合铝混凝处理水中残留铝测定方法研究.工业水处理,1995,15(2) 23 24[6]栾兆坤,汤鸿霄,聚合铝凝聚特征及作用机理.环境科学学报,1992,12(2) 129 137[7]Akitt J W,Farthing A,Al uminum 27NMR Studies of the hydrolysis Aluminum( ).J C S Daltion Trans.,1981,Part 2 5 1606 1626[8]Parker D R,Bertsch P M,Formati on of the Al 13Tridecameric Pol ycation under Divers e Synthesis Condi tions,Environ.Sc i.Te chnol .1992,26(5) 914[9]Turner R C,A Second Species of Polynulear Hydroxal umi num Cati ons,i ts Formation and Some of Its Properties,Can J Che m.1976,54 1910PREPARATION AND CONFIGURATION CHARACTERISTOF POLYALUMINUM SULFATEQING Jian chang 1,2 FE NG Xue dong 2,3 LU AN Zhao kun 2**MA Yan f ei 3(1State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry,Researc h Center for Eco Environmental Sciences,Chi nese Academyof Sciences,Beijing,100085;2Shengli Oilfield,Chunliang Oil Extracti on Plant,SINOPEC,Dongying,257000;3College of Resource and Environmental Engi neering,Shandong University of Technology,Zibo,255049)ABSTRAC TA method of manufac turing polyaluminum sulfate with aluminum sulfate was introduced.In order to increase flocculating effectiveness and aluminum concentration,several alkaline substances were selected and the effect of B on aluminum c onfiguration was studied.Floccula ting effectiveness of AS,PAC and PAS was studied by coagula tion test.The residual aluminum of AS,PAC and PAS in treated water were examined.The experimental results show that the Al a of PAS is less than PAC s,the Al b of PAS is approximate to PAC s and the Al c of PAS is more than PAC s under iden tical B .PAS has wide pH range,good subsidence perfor mance and low residual aluminum.Keywords:polyaluminum sulfate,configuration,coagulation.5195期 秦建昌等:聚合硫酸铝的制备及形态特征。
聚合氯化铝
永润聚合氯化铝是一种新型高效净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，英文缩写为PAC，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。
在形态上分为固体和液体两种，而固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色四种，不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大的区别。
中文名：聚合氯化铝英文名：aluminium polychlorid（PAC）化学式：Al2Cl（OH)5分子量：174.45熔点：190(253kPa)水溶性：易溶于水密度：相对密度2.44危险性符号无危险性描述无白色聚合氯化铝白色聚合氯化铝又名高分子凝聚剂。
是由氢氧化铝粉与高纯盐酸经喷雾干燥加工而成的一种白色或乳白色奶粉状精细粉末，裸露在空气中极易融化。
白色聚合氯化铝已取代硫酸铝做为造纸行业的中性施胶沉淀剂。
永润聚合氯化铝,简称高效聚氯化铝,或高效PAC。
是通过喷雾干燥工艺加工而成.因此也可叫高效级喷雾干燥聚合氯化铝采用目前最为先进的生产工艺，使用高效度的优质原料反应聚合而成。
所有质量指标都达到甚至超过国标GB15892-2009要求。
永润PAC聚合氯化铝由于喷雾干燥稳定性好，适应水域宽，水解速度快，吸附能力强，形成矾花大，质密沉淀快，出水浊度低，脱水性能好等优点，在同样水质的情况下，喷雾干燥聚合氯化铝投加量减少，尤其在水质不好的情况下，喷雾干燥产品投量与滚筒干燥聚氯化铝相比，可减少一半，不仅减轻了工人的劳动强度，而更重要的是减少用户的制水成本。
除此之外，用喷雾干燥产品可保证安全性，减少水事故，对居民饮用水非常安全可靠。
永润聚氯化铝PAC产品具有粉末细、颗粒均匀、易溶于水、絮凝效果好、净化高效稳定、投加量少、成本低等特点。
适合于饮用水净化、城市给水净化及工业给水净化等方面；适用于各种浊度的源水，PH适用范围广，矾花形成大、快、沉降速度快。
聚合氯化铝PAC浓度配比方法：随着聚合氯化铝在生产生活方面的广泛应用，近段好多新客户咨询聚合氯化铝的配比使用方法，为了满足用户们的需要，我公司技术部特向大家分享常用的几种聚合氯化铝PAC浓度配比方法，希望解决大家的困惑！第一步，根据原水情况，使用前先做小试求得最佳药量。
混凝土中添加硫酸铝的技术
混凝土中添加硫酸铝的技术一、简介混凝土中添加硫酸铝是一种常见的技术，可以提高混凝土的强度和耐久性。
硫酸铝是一种化学品，可以与水泥反应产生凝胶，从而增强混凝土的力学性能。
本文将详细介绍混凝土中添加硫酸铝的技术，包括原理、材料、施工步骤和注意事项等方面。
二、原理混凝土中添加硫酸铝的原理是利用硫酸铝与水泥反应产生凝胶的特性，从而提高混凝土的强度和耐久性。
硫酸铝与水泥反应后，生成的凝胶可以填充混凝土中的孔隙，从而提高混凝土的密实度。
同时，凝胶还可以增强混凝土的力学性能，如强度、抗裂性、耐久性等。
三、材料1. 硫酸铝：硫酸铝是一种白色结晶体，化学式为Al2(SO4)3，可以在化工原料市场购买到。
2. 水泥：水泥是混凝土的主要成分之一，可以根据需要选择不同等级的水泥。
3. 砂子：砂子是混凝土中的一种骨料，可以使用天然河砂或人工制造的砂子。
4. 石子：石子是混凝土中的一种骨料，可以使用天然石子或人工制造的石子。
5. 水：水是混凝土的另一主要成分，用于混合水泥、砂子和石子。
四、施工步骤1. 确定混凝土配合比：根据工程要求和混凝土强度等级，确定混凝土配合比，包括水泥、砂子、石子和水的比例。
2. 混合水泥、砂子和石子：按照配合比的要求，将水泥、砂子和石子混合均匀。
可以使用混凝土搅拌机或手动混合方式。
3. 添加硫酸铝：在混合好的水泥、砂子和石子中，加入适量的硫酸铝，一般为水泥质量的1%~3%。
注意，硫酸铝不宜直接与水混合，应该先与水泥、砂子和石子混合均匀后再加入水。
4. 加水搅拌：向混合好的水泥、砂子、石子和硫酸铝中加入适量的水，搅拌均匀，直至混凝土坍落度符合要求。
一般坍落度为5~10cm。
5. 浇筑混凝土：将混合好的混凝土浇入模板中，用振动器震实，使混凝土密实。
待混凝土凝固后，拆除模板。
五、注意事项1. 硫酸铝与水泥反应会产生热量，应注意防止混凝土温度过高。
2. 混凝土中添加硫酸铝应按照配合比要求添加，不能超量使用。
混凝剂 标准
混凝剂标准一、混凝剂类型混凝剂主要包括聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合氯化硫酸铁(PFCS)、聚合氯化硫酸铝(PFCAlS)、聚合氯化硫酸铝铁(PFCAuS)等。
此外，还包括明矾、硫酸铁、硫酸铝、氯化铁、氯化铝等传统无机混凝剂。
二、混凝剂技术要求有效成分含量：聚合氯化铝(PAC)的氧化铝含量应不小于10.0%；聚合氯化铁(PFC)的氧化铁含量应不小于10.0%；聚合氯化硫酸铁(PFCS)的氧化铁含量应不小于10.0%，氧化硫含量应不小于4.0%；聚合氯化硫酸铝(PFCAlS)的氧化铝含量应不小于6.0%，氧化硫含量应不小于4.0%；聚合氯化铝铁(PFCAuS)的氧化铝含量应不小于6.0%，氧化硫含量应不小于4.0%。
水不溶物含量：聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合氯化硫酸铁(PFCS)、聚合氯化硫酸铝(PFCAlS)、聚合氯化铝铁(PFCAuS)等混凝剂的水不溶物含量应不大于0.5%。
盐基度：聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合氯化硫酸铁(PFCS)、聚合氯化硫酸铝(PFCAlS)、聚合氯化铝铁(PFCAuS)等混凝剂的盐基度应不小于60%。
密度：聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合氯化硫酸铁(PFCS)、聚合氯化硫酸铝(PFCAlS)、聚合氯化铝铁(PFCAuS)等混凝剂的密度应不小于1.15g/ml。
PH值：聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合氯化硫酸铁(PFCS)、聚合氯化硫酸铝(PFCAlS)、聚合氯化铝铁(PFCAuS)等混凝剂的PH值应不大于7。
5。
三、混凝剂使用条件适用范围：本标准适用于生活饮用水和工业用水的净化处理。
使用方法：根据污水的性质和浓度，按照一定比例加入混凝剂，搅拌均匀后静置沉淀一定时间，使悬浮物和污水分离，然后通过过滤或离心分离等方法进一步净化。
用量：聚合氯化铝(PAC)用量一般为10-20mg/L；聚合氯化铁(PFC)用量一般为10-20mg/L；聚合氯化硫酸铁(PFCS)用量一般为10-20mg/L；聚合氯化硫酸铝(PFCAlS)用量一般为10-20mg/L；聚合氯化铝铁(PFCAuS)用量一般为10-20mg/L。
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聚合硫酸铝的盐基度及其混凝性能王丽燕李明玉*潘倩曹刚（暨南大学环境工程系广州510630）摘要采用硫酸铝为主要原料制备了高稳定性的聚合硫酸铝，并对其盐基度、铝的水解聚合形态分布、混凝性能及其影响因素进行了研究。
结果表明，在室温条件下，聚合硫酸铝在对不同水样进行混凝处理后，水中余浊随盐基度的增加先降低后升高，其中盐基度为53.8%的聚合硫酸铝混凝效果最好，对流溪河水及高岭土水的除浊率均在90%以上。
与硫酸铝及聚合氯化铝相比，聚合硫酸铝具有更宽广的温度和pH的适用范围及更快的水解絮凝速度。
通过对聚合硫酸铝中铝的水解聚合形态分布和混凝性能的综合分析表明，Alb为混凝优势形态。
关键词聚合硫酸铝盐基度混凝剂混凝性能Basicity of Polyaluminum Sulfate and its Coagulative PerformanceWang Liyan，Li Mingyu*，Pan Qian，Cao Gang（Department of Environmental Engineering，Jinan University，Guangzhou510630）Abstract The high stability polyaluminium sulfate（PAS）was made by using aluminium sulfate as main starting material.The effect of the basicity of PAS on alulminium speciation in diluted solutions and coagulative properties as well as impact factors was investigated.The results showed that turbidity removal performance varied according to the change of basicity of PAS，the residual turbidity in treated water decreases and then increases with the increase of basicity of PAS at room temperature，the optimum basicity of PAS is53.8%，at that point，the turbidity-removal rate was more than90%in treating raw water from Liuxi River and Kaolin pared with the coagulants polyaluminium chloride（PAC）and aluminum sulfate（AS），PAS exhibited broader range of temperature and initial pH because of faster rate of hydrolysis and flocculation.Moreover，a trade-off analysis of alulminium species and coagulation test showed that Alb is the advantage species in coagulation.Keywords Polyaluminium sulfate，Basicity，Coagulant，Coagulative performance聚合氯化铝（PAC）是在20世纪60年代末开发出来的一种混凝性能优良的净水剂，一般情况下，其混凝性能明显优于普通低分子铝盐净水剂，因而逐渐取代了硫酸铝而成为在水处理中应用最广泛的无机高分子混凝剂。
但是，在处理低温和低pH原水时，PAC的混凝效果较差［1，2］。
聚合硫酸铝（PAS）作为一种新型无机高分子铝盐类混凝剂，不但可以除浊、脱色、除臭，还有较好的去除废水中Pb2+和Cr3+等重金属离子、微生物、细菌、藻类等的效果［3］，也有较宽的温度和pH适用范围。
PAS不仅具有比传统AS的混凝性能好及投加量小等优点，而且也具有比PAC更宽广的温度使用范围和对原水pH的适用范围［2］。
盐基度作为PAS的重要技术质量标准之一，与PAS水溶液中铝的形态分布有密切的联系，直接影响到药剂的混凝性能、处理效果和使用成本。
虽然研究者们对PAC的盐基度与混凝性能之间的关系，进行了较为透彻的研究［4 7］，也取得了较一致的实验结果和认识，但对于PAS的盐基度、铝水解聚合形态分布、混凝优势形态及其与混凝性能之间的关系等，仍鲜见报道。
本文在合成具有高稳定性PAS 的基础上，研究了PAS的盐基度、形态分布及其对混凝性能的影响，以期对PAS的开发、生产和应用起到一定的指导或促进作用。
广东省重大专项（2006A36802001；2007A032400001）、广东省教育部产学研专项（2008A030202010）、中央高校基本科研业务专项基金和广东省高校水处理材料产学研基地项目资助2010-04-21收稿，2010-07-10接受1实验部分1.1主要仪器和试剂恒温恒速自控反应装置（自制）；ZR4-6型智能型混凝搅拌机（深圳中润公司）；STZ2A24浊度仪（无锡市光明浊度仪厂）；721分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）。
AS （工业级）；PAC （工业级，盐基度为89.5%）；PAS （自制）；Ferron 试剂；其它试剂均为分析纯。
1.2PAS 的制备先将一定量的液体AS 加入反应器中，升温到指定温度，然后连续缓慢地加入碱化助聚剂，并以60r /min 的搅拌速度恒温恒速搅拌聚合反应2h ，然后再熟化一定时间，得到Al 2O 3质量分数大于8%的稳定性能良好的液体PAS ，液体产品的贮存稳定性大于2y ，期间未出现沉淀和析晶现象。
1.3混凝实验方法以高岭土配制的模拟水样和广州流溪河下游水源水（珠江北航道）为混凝处理对象。
分别取1000mL 水样加入到ZR 智能型六联电动混凝搅拌机的搅拌杯中，按300、100、60和30r /min 的转速，分别搅拌1.0、2.0、3.0和4.0min 。
在快速搅拌开始时，加入一定量的混凝剂。
混凝搅拌结束后，静置10min ，然后取上层清液测定剩余浊度。
1.4分析方法PAS 产品中Al 2O 3和盐基度的测定参照国际《水处理剂聚氯化铝》（GB15892-2003）中规定的测定方法进行；水浊度由散射式STZ2A24浊度仪进行测定；PAS 溶液中铝的形态分布Ala 、Alb 和Alc 采用Ferron 逐时络合比色法中的合加比色-缓冲溶液法［8］分析测定，所用Ferron 试剂为Sigma 公司分析纯试剂，测定中所用的其它试剂也均为分析纯。
2结果与讨论2.1不同盐基度PAS 中铝的水解聚合形态分布在聚合铝混凝剂中，铝的形态分布不仅与其盐基度密切相关，而且也影响着其水处理混凝性能。
本实验采用Ferron 逐时络合比色法［9］分析不同盐基度的PAS 样品中铝的水解形态分布规律。
该方法将聚合铝中铝的形态分为3类：Ala （络合反应时间<1min ）为瞬时反应的单体及低聚态；Alb （络合反应时间在1 120min ）为缓慢反应的低聚合态和中等聚合形态；Alc （反应时间>120min ）为极慢的络合反应，代表络合反应的是高聚合态及氢氧化铝沉淀。
图1为不同盐基度PAS 用Al-Ferron 逐时络合比色法测得的铝形态分布。
图1不同盐基度PAS 中铝的形态分布Fig.1Species distribution of aluminium in PAS从图1可看出，PAS 样品的Ala 与盐基度呈负相关关系；Alb 呈先升高后降低的变化趋势，即在盐基度从22.7%上升到53.8%的区间内Alb 曲线为上升段，盐基度从53.8%上升到67.6%区间为下降段；Alc 与盐基度则呈正相关关系。
这是因为PAS 在低盐基度时，低聚合态Ala 为优势形态，铝主要应是以单核铝离子Al 3+、羟基铝离子（Al （OH ）2+和Al （OH ）2+）以及最初形成的二聚体［Al （OH ）2］4+为主；随着盐基度的提高，OH －离子增多，液体PAS 样品中Ala 结合OH －进一步生成多铝核羟基聚合体，导致Ala 含量逐步减少而Alb 含量逐渐增加。
但是，当盐基度继续升高时，PAS 不稳定，倾向于生成无定形氢氧化铝沉淀，导致Alb 含量下降而Alc 含量继续增加。
2.2PAS 盐基度与混凝性能的关系盐基度是无机高分子混凝剂的一个重要质量指标，也是影响其混凝性能的重要因素，因此，PAS 盐基度的高低，直接影响到其水处理混凝效果。
若PAS 盐基度比较低，难以保证有足量聚合铝离子的生成，但因涉及稳定性的问题，故PAS盐基度也并非越高越好。
本实验所用原水为流溪河水及用高岭土配制的模拟水。
两种水样的初设浊度分别为38.2NTU和119NTU。
用不同盐基度的PAS对这2种水样进行处理，通过混凝实验，比较不同盐基度PAS的混凝效果。
首先考察PAS投加量对余浊的影响，结果如图2所示。
由图2可知，经过混凝处理的高岭土和流溪河水样，随着PAS投加量的增加其剩余浊度迅速下降，但当PAS的投加量增加到2.5mg/L（以Al2O3计，下同）时，余浊变化开始趋于平缓。
故选用2.5mg/L作为后续实验的药剂投加量。
图3示出了当PAS的投加量为2.5mg/L时PAS的盐基度与余浊及流溪河水CODMn去除率的关系。
图2PAS投加量与混凝性能的关系Fig.2The relation between dosage andcoagulative property of PAS实验条件：高岭土水浊度119NTU，pH=7.38；流溪河水浊度38.2NTU，pH=7.23；水温为26ħ；PAS的盐基度为53.8%图3PAS盐基度与混凝性能的关系Fig.3The relation between basicity andcoagulative property of PAS实验条件：高岭土水浊度119NTU，pH=7.38；流溪河水浊度38.2NTU，pH=7.23，COD=8.5mg/L；水温为26ħ；PAS投加量2.5mg·L－1从图3可知，无论是流溪河水还是高岭土模拟水样，混凝沉淀处理后，上清液中剩余浊度均是随着盐基度增大先降低而后升高。
当盐基度在20.0% 53.8%范围递增时，余浊逐渐降低，这说明PAS混凝作用逐渐增强；然而，当盐基度高于53.8%时，随着盐基度的增加，余浊反而逐渐增加。