复合型絮凝剂聚合氯化铝铁的合成及其应用研究

陈红军（连吉化学工业有限公司，江苏　连云港　222023）

复合型絮凝剂聚合氯化铝铁的合成及其应用研究

陈红军（连吉化学工业有限公司，江苏连云港222023）

絮凝法是废水处理中应用最为广泛的一种方法。本文在借鉴前人研究的基础上，以三氯化铁和三氯化铝为原料通过Al（III）和Fe（III）的水解聚合反应合成聚合氯化铝铁。聚合氯化铝铁是一种无机高分子絮凝剂，通过大量实验研究，确定了较优的反应条件和参数。

聚合氯化铝铁；絮凝剂；无机高分子

水是人类生命的起源，水是人类文明的摇篮，是不可替代的最宝贵的自然资源之一。随着社会的发展，人类工业化和城市化的脚步越来越快，同时对淡水的需求量也越来越来大，加上废水、污水排放量的增大，对水体的污染也日益严重。水资源危机正困扰着世界上许多国家和地区的发展。我国水资源分布极不平衡，加上严重的工业污染，可采用的源水量和水质急剧下降。因此大量的饮用水和工业用水都必须经过净化处理过后才可以使用。在净化处理水和污水的过程中，絮凝沉淀法是被应用得最广泛、最经济、最重要的一种方法。在絮凝过程中絮凝剂起着核心作用

絮凝剂的发展趋势

结絮凝沉降法是重要的水处理方法。当前无机高分子和合成有机高分子絮凝剂在污水处理中一直发挥着极其重要的作用论，目前国内对无机－有机高分子复合絮凝剂的制备与研究还处在实验室阶段，尚未商业化。但它的优良性能具有广阔的应用前景，这方面正在努力赶超国外。

聚合氯化铝铁的发展进程

聚合氯化铝铁（PAFC）是一种新型，高效无机阳离子复合絮凝剂，PAFC既具有铝盐絮凝剂絮体大、水处理范围宽、浊度去除效果好、腐蚀性小等优点；还具有铁盐絮凝剂絮题沉降快、易于分离、低温水处理性能好、水处理PH值范围大等特点。目前，PAFC已成功用于饮用水、工业用水及多种工业废水的处理。

1　实验部分

1.1探索性实验

聚合氯化铝铁絮凝剂的制备，综合查阅文献资料，共聚反应条件：温度50～80℃和时间2～4h，铝铁比控制在9:1～5:5之间，碱化剂剂量确定在Fe:Ca在0.25～0.35之间，PH值范围为为6～8。配制1mol/L的三氯化铝和三氯化铁溶液各250m l，备用。

1.2实验的结果与讨论

在探索性实验的基础上，选用正交实验考察聚合反应中铝铁比、反应时间、反应温度分别对最后去除率的影响：

通过实验数据分析得出分子量越大即粘度越大则其相应的去除率效果越好。

为了提高实验的精确度，通过相关实验数据的正交实验因素水平得出由于温度之效应为正值，故应取高水平；时间之效应为正值，故应取高水平；铝铁之效应为负值，故应取低水平，即最佳反应条件下，浊度去除率高达98.709%。

另还通过相关实验得出其分子量的大小同粘度大小之间的关系，以及对应其相应的去除率效果好坏间的关系，最终通过相关实验数据得出分子量越大即粘度越大则其相应的去除率效果越好。

1.3验证性实验

根据两组正交实验的研究分析，最终分析发现如下结果:

聚合氯化铝铁的最佳试验点是T=70℃，t=3h，Al:Fe=6:4，浊度除去率=99.06%。

2　结论

本研究以三氧化铁和三氧化铝为原料制备聚合氯化铝铁，研究了聚合氯化铝铁制备过程中各种因素的影响，用聚合氯化铝铁处理自制污水，并用浊度仪对其去污效果进行了测量，用乌氏粘度计对絮凝剂的年度进行了测定，得出以下结论：

⑴以三氧化铁和三氧化铝为原料，用氧化钙为碱化剂，在常压下，向三氧化铁和三氧化铝的混合液中加入氧化钙溶液合成聚合氯化铝铁的工艺路线，实验证明此工艺路线是可行的。

⑵制备聚合氯化铝铁的最佳工艺条件为：反应温度为70℃，反应时间为3h，铝铁比为6:4，碱化剂用量由三氯化铁的用量而定（mFe:mCa=0.3）。

⑶聚合氯化铝铁的粘度测量数据表明聚合氯化铝铁的净水效果越好其相对粘度就越大，水处理时形成的絮体就更加致密而大型化。

⑷自制废水絮凝试验实验结果表明最佳絮凝PH值在6—7之间，最佳投加量为2ml/30ml污水，浊度去除率最高可达99.06%。

3　结语

絮凝剂的种类很多，但是复合型絮凝剂聚合氯化铝铁在今后的污水处理中，发挥的作用将越来越大。在无机絮凝剂当中，PAFC是一种性能极佳的无机絮凝剂，作为一种新型的水处理剂，应用前途十分广阔，故合成PAFC是极其重要的。

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