混凝剂聚合氯化铝与硫酸铝在水处理中的实验研究

混凝剂聚合氯化铝与硫酸铝在水处理中的实验研究李惠萍混凝剂聚合氯化铝与硫酸铝在水处理中的实验研究李惠萍(玉溪工业财贸学校，云南玉溪653100)摘要：通过实验，对比聚合氯化铝与硫酸铝两种混凝剂在相同条件下的混凝效果，认为聚合氯化铝耗药量少，最佳投药量为15mg／1时，浑浊度为2．2NIIJ，只需硫酸铝的1／3就可达到最佳混凝效果，沉淀效果比硫酸铝好，特别适用于pH低和浑浊度较高的水源水。关键词：混凝剂；聚合氯化铝；硫酸铝；水处理中图分类号：X703文献标识码：B文章编号：1006—947X(2003)增1—0101—021概述混凝是水处理中的一道重要工序，通过混凝沉淀过滤，可大幅度降低水中的浑浊度、色度，去除水中的悬浮物和杂质。混凝过程是一个十分复杂的物理化学过程，混凝效果与混凝剂种类、水中杂质、浑浊度、pH值、水温、药剂的投加量和水力条件等各种因素密切相关。因此，根据水源水质，如何选定合适的混凝剂及确定应的投药量，混凝实验是关键。在我国自来水厂的水处理中，使用的混凝剂主要有两大类：一类是铝盐，如硫酸铝，氯化铝，硫酸铝钾，聚合氯化铝；另一类是铁盐，如硫酸亚铁，硫酸铁，氯化铁，聚合硫酸铁等。其中使用最广泛的是硫酸铝和聚合氯化铝两种。1．1硫酸铝[A12(SO4)3·14H20]硫酸铝[(SO4)3·14H20]为白色或乳白色块状固体，加入水后，发生的反应如下：(so4)3AP+3S042一H2Oc：~H+OH一2A13+60H一(OH)1(oH)3胶体带正电荷，它与水中悬浮杂质(带负电荷)发生中和反应，同时A1(on)胶体还通过架桥作用形成网状结构吸咐水中杂质，结合成为较大的矾花颗粒沉淀下来，从而达到澄清水质的作用。1．2聚合氯化铝收稿日期：20O3—07—11聚合氯化铝也叫碱式氯化铝，分子式[Aln(OH)InCA3一]，是三氯化铝与氢氧化铝的复合盐，其形式可以看作复杂的多核络合物，其分子中带有数量不等的羟基，它具有较强的交联吸附性能，水解生成[Al(OH)3·n20]：x：大分子沉淀，水解过程中伴随着发生电化学凝集吸附沉淀等物理化学过程，从而达到混凝沉淀的效果。2烧杯混凝对比实验2．1主要实验仪器和试剂(1)SC656型混凝搅拌机(六联)：湖北省潜江市梅宇仪器厂。(2)2100N型散射光浊度仪：美国HACH公司。(3)pHS一3C型酸度计：上海雷磁仪器厂。(4)硫酸铝：昆明市南坝化工厂。(5)聚合氯化铝：河南省巩义市兴龙给水材料厂。2．2实验条件(1)原水水质浑浊度为95．9舢，pH7．90，水温17．Oc【=。(2)混凝剂浓度：聚合氯化铝5mg／,~，硫酸铝1Omg。(3)实验水力条件：混合：II1=300r／rain，tl=lmin反应：Il246r／rain，t210in沉淀：h=10rain2,3实验过程取6个100rid烧杯，根据试验需要，依次加入一101—维普资讯http://www.cqvip.com云南环境科学第22卷增刊12003年8月相应的混凝剂，按上述条件进行混凝试验，检测其沉淀后的上清液浑浊度，对比两种混凝剂的混凝效果。3试验结果及混凝效果比较试验结果见表1、表2。裹1硫酸铝混凝试验结果田1混凝试验效果比较田4讨论(1)由上述试验结果可以看出，对两种不同的混凝剂，在投药量不足的情况下，适当增加投加量，混凝效果就会逐渐提高，但当达到最佳投药量后，如再增加投加量，对硫酸铝来讲，混凝效果反而降低，而对于聚合氯化铝，仍保持原有效果。(2)通过硫酸铝和聚合氯化铝的对比试验，反映出在原水和水力条件相同的情况下，硫酸铝的最佳投药量为L时，浑浊度为2．6NTU，聚合氯化铝的最佳投药量为15mg／L时，浑浊度为2．21hTIJ，只需硫酸铝的1／3左右就可达到最佳的混凝效果(国标规定出厂水浑浊度要小于或等于3xro)。(3)在水处理中，聚合氯化铝因耗药量少，水中残留的铝离子甚微。据有关资料报道，如果人体摄人过量的铝，可能干扰磷的代谢，对胃蛋白酶的活性有抑制作用，对中枢神经有影响，某些神经功能紊乱(例如痴呆和早老性痴呆)也跟铝有关。如果大量铝化合物随污水进人水体，可使水体的自净作用减慢。5结论通过实验认为聚合氯化铝矾花比较密实，消耗碱度小，沉淀效果比硫酸铝好，pH值适应范围较大，特别适用于pH低和浑浊度较高的水源水。并且使用聚合氯化铝还能产生一定的经济效益，是一种具有广阔发展前景的高予混凝剂。参考文献：[1】世界卫生组织．饮用水水质准则(第二卷)[M】．北京：人民卫生出版社，1986．12．[2】严煦世．自来水厂管理知识[M]．北京：高等教育出版社，1993．12．[3】汪光焘．城市供水行业2000年技术进步发展规划[M】．北京：中国建筑工业出版社。1993．7．ExperirnentalResearchonPolyalum