聚合硫酸铝絮凝性能实验的研究

《聚合硫酸铝絮凝性能实验的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、聚合硫酸铝絮凝性能实验的研究喻国贞汤明江慧娟（九江学院化学化工学院）摘要：以Al2（SO4）3原料采用中和法制取聚合硫酸铝絮凝剂，并用合成的絮凝剂对南湖水进行絮凝试验，通过本实验对絮凝剂在不同条件下絮凝数据分析（如：投加量，温度，沉降时间，酸度，外力作用等的变化），来讨论该絮凝剂对污水絮凝效果。（絮凝效果以絮凝后溶液的残余浊度为衡量指标）关键词：聚合硫酸铝絮凝性能条件浊度1.引言进入二十世纪以来，我国经济发展迅猛，城市步伐不断加快，对水的要求量也急剧增加，产生的各种生活及工业污水也越来越多，如果只重经济而轻环境，水体污染会日益严重，水质下降。目前水处理的方法也很多。如：絮凝沉淀法

2、，生化法，离子交换法等等。但是絮凝沉淀法是应用最广泛的一种方法，因为它的使用成本低。于是研制无毒、价廉、高效的絮凝剂成为目前市场和社会的迫切要求。有机高分子絮凝剂虽有高效，用量少等优点，但因潜存毒性，价格昂贵，水中单体不一清除干净，很少在净水处理上应用。近年来，无机高分子絮凝剂（ISF）成为研究焦点。无机高分子絮凝剂主要是有铁盐和铝盐两大类。铁盐絮凝剂效果不错，但铁盐絮凝剂一般酸度大，对饮用水及各种工业用水有着不良影响及使用时对设备有强烈腐蚀性，处理后的水色度较大，一般也不用于水处理上。因此，应用最广泛的还是铝系絮凝剂，主要有：硫酸铝、硫酸铝铵、聚合硅酸铝等。随着水处理工业的发展

3、，对这些铝系絮凝剂提了更高的要求，单纯铝盐存在沉降速度慢，除色效果差等缺点，为了改善铝盐的絮凝效果和减少铝盐药剂的用量，本人在总结前人的经验基础上，以南湖水为例，对聚合硫酸铝这一絮凝剂进行研究。由于铝系絮凝剂价格低廉，用途广泛，如果不能使污水处理达到国家所规定的标准，那么对淡水的重复利用和水生生物及人体健康有相当大的影响，所以研究此课题有十分重要的意义。2.实验部分2.1聚合硫酸铝的合成聚合硫酸铝（PAS）聚合铝盐的一种可用来表示，式中1≤n≤6，m≤10。为了提高其稳定性，加入少量有机酸作稳定剂。合成原理：2n[Al2(SO4)3].4H2O+3nCa(OH)2+XH2O2[A

4、l2(OH)3(SO4)1.5]n+3nCaSO41+YH2O(浓H3PO4作催化剂)主要原料：硫酸铝氢氧化钙浓磷酸柠檬酸主要仪器：天平恒温槽分光光度计酸度计及各种玻璃仪器2.2合成所需pH值确定实验。铝是一种两性物质，其盐在一定条件下（酸碱性）会发生不同的水解，而铝之所以能作絮凝剂其机理主要是铝离子能在酸性范围的水中水解成带正电荷的聚羟基形态，而在碱性的水范围生成以负铝离子形式存在，所以控制其酸度将可提高其絮凝效果。去一定量硫酸铝于500ml烧杯内，溶解完全后，将烧杯放入恒温水浴中，预热到一定温度（85度左右），连续缓慢的加入定量Ca(OH)2碱化剂于烧杯中，并快速搅拌，速度约

5、为60转/分钟，同时加入浓H3PO4，反应约一小时，真空过滤，绿叶熟化一定时间（约一天），得到的既是聚合硫酸铝液体产品。通过加入不同量的浓H3PO4控制pH值进行最佳pH值确定实验（在同样条件下絮凝效果分析），实验数据如下表所示透光率（%）pH=2.7pH=3.5pH=4.0pH=5.5T187.591.584.056.2T257.587.558.055由上表可知最佳pH值为3.5，因为在此pH值下聚合反应生成多羟基Al3+有效性高，则生成Al(OH)3胶体有效性也高，絮凝效果最优。2.3标准工作曲线的绘制（浊度-吸光度曲线）主要原料：硫酸肼六亚甲基四胺蒸馏水主要仪器：分光光度计

6、移液管试管等绘制步骤：2.3.1配制标准溶液：吸取5mL六亚甲基四胺于100mL容量瓶，混合均匀，于25℃左右静止反应24h，冷却用水稀释至标线。混合后，此溶液浊度为400℃。2.3.2分别吸取0.25、0.50、1.25、2.50、5.00、5.25mL浊度液于25mL试管中，加水稀释至刻度，即分别得到浊度为：8°20°40°80°100°2.3.3样品取出后，尽快测定，且测定前应激烈振摇。所有与样接触的玻璃仪器必须清洁干净。在680nm的波长下，用分光光度计测定各自的吸光度A2.3.4画浊度（NTU）-吸光度（A）图，如下所示：2.聚合硫酸铝絮凝性能的研究实验用原水来自九江南

7、湖，水温T=28℃，吸光度A=0.0245，pH=7.75。实验用装置为“烧杯实验”。该装置具有快速、简便的优点。实验方法：在小烧杯中加入一定量的原水，再滴加聚合硫酸铝絮凝剂，搅拌静止，测定吸光度，比较余浊。3.1絮凝作用机理传统絮凝剂作用机理即以水解形态与水解颗粒物进行电中和脱稳，吸附架桥或粘附网捕卷扫，从而形成粗大絮体再加以分离。由于水解反应迅速，传统铝，铁盐在水解过程中并未形成具有优势絮凝效果的形态。而无机高分子絮凝剂（IPF）投加将以已有的形态与颗粒物相遇而被吸附，亦即吸