聚硅氯化铝的混凝效果及在处理水中的残留铝研究.doc

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1、聚硅氯化铝的混凝效果及在处理水中的残留铝研究摘要：采用共聚与复合两种工艺，制备出了具有不同碱化度(B)和Al/Si摩尔比的聚硅氯化铝(PASC)混凝剂。试验结果表明，PASC较PAC具有更好的混凝除浊效果和较低的残留铝含量；共聚法制备的PASC又较复合法制备的PASC具有更好的混凝效果和低的残留铝含量。B值的升高和Al/Si摩尔比的降低均有利于降低混凝剂在水体中的残留铝含量；pH值对PASC混凝剂在水体中的残留铝量有一定的影响，在中性条件下，PASC在水体中的残留铝量最低关键词：混凝聚硅氯化铝残留铝　　铝盐是给水处理中广泛采用的混凝剂，但其在净水

2、的同时也留下了程度不同的残留铝量。过去，人们对铝的生物毒性没有认识，许多国家对生活饮用水中铝含量也没有限制要求。近年来，这一问题已引起人们的重视，目前一些国家对生活饮用水中的铝含量制定了限制标准，如美国为0.05mg/L，世界卫生组织制定的标准为0.2mg/L，我国在即将出台的饮用水标准中也将增加铝含量的要求。　　饮用水中铝含量的高低与所用铝盐混凝剂的效能有直接关系。混凝剂的效能越高，在水体中的投加量越少，其在水体中的残留铝含量也就越低。由于铝系混凝剂在给水处理中应用最广泛、技术最成熟，预测铝系混凝剂在今后较长时间内仍是主要的水质净化剂，所以开发

3、研制新型、高效、价廉的铝系混凝剂是减少水体中残留铝含量的一个十分有效的手段。国外从90年代初开始研制铝硅复合混凝剂［1～3］，国内近几年也进行了初步的探索工作［4、5］。初步应用研究发现，聚硅酸铝盐混凝剂较铝盐在除浊、脱色、去除COD等方面都有更好的效果，并可降低其残留铝含量。目前聚硅酸铝盐混凝剂基本上都是用聚硅酸与硫酸铝采用不同的工艺进行复合反应制备，未发现用聚硅酸和聚合氯化铝(PAC)进行聚硅氯化铝混凝剂研究及应用的报道。考虑到PAC较硫酸铝使用效果好、适应范围广，采用一定的工艺将PAC与聚硅酸进行反应或复合后有可能制备出效果更理想、且能满足

4、给排水处理要求的新型铝硅复合混凝剂--聚硅氯化铝(PolyaluminumSilicateChloride，简称PASC)，所以笔者开展了PASC的研究工作，并在与PAC对比的情况下，初步评价了PASC的混凝除浊效果，重点研究了在处理水中的残留铝情况，得到了比较满意的结果。1试验部分1.1仪器与材料　　YZD--1A型液体浊度计，pHS--2型酸度计，DC--506型六联搅拌机，UV--754分光光度计，试剂级高岭土，AlCl3·6H2O(A.R.)，HCl(A.R.)，NaOH(A.R.)，工业水玻璃［SiO2含量为26.5%，模数(M)为3.

5、05］。61.2PASC的制备　　采用AlCl3·6H2O(A.R.)、HCl(A.R.)、NaOH(A.R.)、工业水玻璃和去离子水，分别通过共聚与复合两种制备工艺，制备出一系列具有不同碱化度(B)和Al/Si摩尔比的PASC混凝剂，混凝剂的浓度(以Al计)为0.1mol/L。共聚法制备的产品以PASC(共)表示，复合法制备的产品以PASC(复)表示。为了试验对比，在相同条件下，制备出了铝浓度为0.1mol/L、具有不同B值的PAC混凝剂。1.3模拟水样　　用高岭土及比例为1∶1的自来水和去离子水配制高岭土含量为100mg/L的模拟悬浊水样，浊

6、度为60.0NTU，pH值为7.12。1.4混凝方法　　在快速搅拌下(200r/min)向500mL水样中加入一定量的混凝剂(以Al计)，继续快速搅拌2min，然后慢速(40r/min)搅拌15min，静置沉降10min，取上清液测定剩余浊度和残留铝含量。1.5残留铝含量测定方法　　见参考文献［6］。2结果与讨论2.1PASC与PAC除浊效果比较　　以B＝1.5的样品为代表进行试验，结果见图1。　　由图1可见，在相同投药量情况下，PASC除浊效果优于PAC，投药量越低，差别越明显。PASC(共)的除浊效果优于PASC(复)。对PASC(共)，Al

7、/Si摩尔比越小(即聚硅酸的含量越高)，除浊效果就越好，但对PASC(复)而言并不是加入的聚硅酸越多越好。这说明了向PAC中引入一定量的聚硅酸后，可强化其混凝效果，但不同的制备工艺其强化情况不同，共聚法制备的PASC混凝剂净水效果最好。2.2PASC与PAC在水体中的残留铝含量2.2.1残留铝含量与B值的关系　　以高岭土模拟水样为代表进行试验，该水样本身的铝含量为0.1005mg/L。混凝剂的投量按低浓度和高浓度两种情况进行考察，分别为0.54mg/L和2.16mg/L，试验结果见图2(没有扣除水样自身含铝量)。6　　结果表明，无论混凝剂投加量多

8、或少，B值升高和Al/Si摩尔比降低都会导致残留铝含量降低，PASC较PAC具有更低的残留铝量。在相同B值及Al/Si摩尔比情况下，PA