各類水處理藥劑的作用及特點(diǎn)--聚合氯化鋁的知識(shí)

隨著凈水行業(yè)的興起與發(fā)展，凈水藥劑的種類及應(yīng)用范圍也在增加，很多客戶對(duì)自己該使用哪種凈水藥劑還比較模糊，鞏義市關(guān)億升化工廠為您提供各種凈水藥劑的性能及特點(diǎn)介紹。
    聚合三氯化鐵(PFC) (PFC)
    a.物化性能： 棕黃色粘稠液體。相對(duì)密度 1.450，酸性，易溶于水。聚合氯化鐵是 20 世紀(jì) 80 年代后期，針對(duì)鋁鹽絮 針對(duì)鋁鹽絮 凝劑殘留鋁對(duì)人體帶來嚴(yán)重危害及鋁的生物毒性等問題， 鐵鹽絮凝劑混凝效果差、 產(chǎn)品穩(wěn)定性不好等不足， 凝劑殘留鋁對(duì)人體帶來嚴(yán)重危害及鋁的生物毒性等問題， 鐵鹽絮凝劑混凝效果差、 產(chǎn)品穩(wěn)定性不好等不足， 研制開發(fā)的新型無機(jī)高分子絮凝劑。 當(dāng)處理的水溫較低時(shí)， 研制開發(fā)的新型無機(jī)高分子絮凝劑。聚合氯化鐵絮凝效果與三氯化鐵比較要高得多。 效果更明顯。 b.制備方法： 在三氯化鐵溶液中加入氫氧化鈉，生成堿式氯化鐵一鈉，加入氫氧化鈣生成堿式氯化鐵一鈣。要求鐵 離子(Fe3+)濃度在 0.01～0.75mol/L， 氫氧根與鐵的比(OH/Fe)在 0～2.5 之間。 具體配制如下： 10mL 0.5mol/L 將 六水氯化鐵(FeCl3·6H2O)用水稀釋到 200mL，在快速攪拌下，緩慢地加入 50mL 0.25mol 的氫氧化鈉，控 的氫氧化鈉， 六水氯化鐵 用水稀釋到 ，在快速攪拌下， 左右， 制堿化度為 11%左右，即為產(chǎn)品。每次制備數(shù)量不宜過多，制備后立即使用。存放不得超過 20h，否則溶 左右 即為產(chǎn)品。 液將發(fā)生變化。 c.產(chǎn)品應(yīng)用： 該產(chǎn)品可用于生活用水及生產(chǎn)給水的凈化處理�？芍苯佑�(jì)量投加或適當(dāng)稀釋后投加，用做原水處理時(shí) 有效投加量 20～50mg/L，適用 pH 值范圍廣，處理后水的 pH 降低不大，不增加水的色度，是一種新型高 分子絮凝劑。
    聚合氯化硫酸鐵(PFCS) (PFCS)
    a.物化性質(zhì)： 棕黃色粘稠液體，無味或略帶氯氣味。相對(duì)密度 1.450，酸性，易溶于水。 b.制備方法： (1)以 FeSO4 為原料，F(xiàn)eSO4 用量為 23%～64%，水用量為 15%～20%,催化劑用量為 2%～8%，次氯酸 鈉為氧化劑，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng) 3h，靜止熟化后過濾，即得產(chǎn)品。 (2)以硫酸鐵為原料，以氯氣為氧化劑，使二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵離子，然后以氫氧化鈉中和調(diào)整堿化度， 同時(shí)加入氯化鈣為穩(wěn)定劑，反應(yīng) 0.5h，可得到液體產(chǎn)品。 c.產(chǎn)品應(yīng)用：
    該產(chǎn)品可用于生活用水及生產(chǎn)給水的凈化處理�？芍苯佑�(jì)量投加或適當(dāng)稀釋后投加，用做原水處理時(shí) 有效投加量 20～50mg/L，適用 pH 值范圍廣，處理后水的 pH 降低不大，不增加水的色度，是一種新型高 分子絮凝劑。
    聚磷硫酸鐵(PPFS)
    a. 物化性能： 深紅棕色液體，經(jīng)濃縮、干燥得紅棕色固體。聚磷硫酸鐵是新型無機(jī)高分子凈水劑，它是在聚合硫酸 鐵的基礎(chǔ)上引入磷酸根而合成的。其特點(diǎn)是不僅可以用于 pH 范圍廣的水質(zhì)，而且其水解、沉降速度快， 對(duì)廢水中的 S2-，COD、濁度有較高的去除率 、濁度有較高的去除率。 b. 制備方法： 聚磷硫酸鐵的制備原理是先由硫酸亞鐵經(jīng)氧化制備聚合硫酸鐵，然后向聚合硫酸鐵溶液中加入計(jì)量的 磷酸鈉，在一定的溫度下，反應(yīng)一段時(shí)間后，即生成聚磷硫酸鐵，將溶液濃縮干燥，可得紅棕色固體產(chǎn)品。 在反應(yīng)器內(nèi)加入硫酸亞鐵，然后加入計(jì)量的 98%的濃硫酸和 30%的過氧化氫水溶液，將其加熱至 80℃反應(yīng) 2h。然后再加入計(jì)量的磷酸鈉，在 80℃下，反應(yīng) 0.5h 即得深紅棕色液體，產(chǎn)物經(jīng)濃縮、干燥，得紅棕色固 體。 c. 產(chǎn)品應(yīng)用： 聚磷硫酸鐵是一種低溫低濁度的凈水劑，pH 范圍在 7～10 之間混凝效果佳，對(duì) COD 有好的去除效 果。 聚硅硫酸鋁(PASS) (PASS) a. 物化性能： 聚硅酸硫酸鋁是無色透明液體，有效濃度 2%左右。 b. 制備方法： 一般由含有適量硫酸根的聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等作原料。德英等報(bào)道了用 Al3+∶SiO2=1∶1 的 摩爾比，用硅酸鈉、硫酸和硫酸鋁作原料制備聚硅酸硫酸鋁絮凝劑。其過程為：取計(jì)量的硅酸鈉，用去離 子水溶解后，用硫酸溶液調(diào) pH 值到一定范圍。將計(jì)量的硫酸鋁加入到硅酸溶液中，用水稀釋到二氧化硅 含量為 2%,充分?jǐn)嚢韬�，放�?2h 即制得聚硅酸硫酸鋁絮凝劑。 c. 產(chǎn)品應(yīng)用： 聚硅酸硫酸鋁是一種低溫低濁度的凈水劑，pH 范圍在 7～10 之間混凝效果佳，對(duì) COD 的去除效果 也比較好。
    三氯化鐵 a. 物化性能： 固體產(chǎn)品為褐綠色晶體，密度 2.898mg/cm3，熔點(diǎn) 282℃，在空氣中極易吸收水分而潮解。液體產(chǎn)品為 紅棕色溶液。易溶于水、乙醇、甘油、乙醚和丙酮，難溶于苯。氯化鐵應(yīng)用于水處理做絮凝劑，在 20 世紀(jì) 70 年代初期，因其良好的溶解性能及優(yōu)良的絮凝效果，一度引起廣泛的關(guān)注。但由于其強(qiáng)烈的吸水性，為 包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來不便，使其應(yīng)用受到一定的限制。 b. 制備方法： 原料可用鐵屑或鐵粉、鹽酸。為綜合利用，也可用燒渣，燒渣中含鐵為 20%～30%。 其反應(yīng)式如下： 2Fe+6HCl→2FeCl3+3H2↑ 向帶蒸汽夾套的反應(yīng)鍋內(nèi)加入 30%～31%的鹽酸，加熱到 40～50℃時(shí)，加入燒渣。燒渣與鹽酸的質(zhì)量 比為(0.3～0.5)∶1，進(jìn)行攪拌， 當(dāng)反應(yīng)鍋內(nèi)溶液達(dá)到 38～80 波美度時(shí)，停止加渣，繼續(xù)攪拌， 反應(yīng) 1～1.5h。 當(dāng)料達(dá)到 40～42 波美度時(shí)，反應(yīng)基本完成。將反應(yīng)溶液移入另一容器內(nèi)，靜止一晝夜，上部黃色透明液體 為三氯化鐵。然后將其蒸發(fā)濃縮至 55～60 波美度時(shí)，即可冷卻結(jié)晶，經(jīng)過 1～2d，析出棕黃色粒狀三氯化 鐵結(jié)晶，純度可達(dá) 85%以上。在生產(chǎn)中要控制好溫度和波美度。 c. 產(chǎn)品應(yīng)用： 該產(chǎn)品用于飲用水及工業(yè)給水凈化處理。 液體產(chǎn)品可直接計(jì)量投加， 固體產(chǎn)品需在溶解池調(diào)配成 10%～ 20%溶液后計(jì)量投加。 固體產(chǎn)品吸濕性極強(qiáng)， 開封后好一次性配成溶液， 有效投加濃度一般在 10～50mg/L。 產(chǎn)品腐蝕性強(qiáng)，投加設(shè)備需進(jìn)行防腐處理，操作工人應(yīng)配備保護(hù)設(shè)施。 可用于活性污泥脫水。 使用的 pH 值范圍為 6.0～11.0， 佳的 pH 值范圍為 6.0～8.4。 通常的用量為 5～ 100mg/L。形成的絮凝體粗大，沉淀速度快，不受溫度的影響。用它來處理濁度高的廢水，效果更顯著。 它的腐蝕性大，比硫酸亞鐵的腐蝕性強(qiáng)，能腐蝕混凝土和使某些塑料變形。當(dāng)它溶解于水時(shí)，產(chǎn)生氯化氫 氣體，污染周圍環(huán)境。三氯化鐵不僅可做絮凝劑，也可做防水劑等。 聚丙烯酰胺 固體聚丙烯酰胺的密度 23℃為 1.302g/cm3,玻璃化溫度 153℃，軟化溫度為 210℃。 熱穩(wěn)定性良好。能以任意比例溶于水，水溶液為均勻透明的液體。當(dāng)溶液濃度高于 10%時(shí)，可呈現(xiàn)出 類似凝膠狀的結(jié)構(gòu)。 長(zhǎng)期存放的聚丙烯酰胺水溶液，溶液黏度將會(huì)下降，特別是在貯運(yùn)條件較差時(shí)更為明顯。應(yīng)嚴(yán)格控制 存放溫度在 50℃以下，防止直接曝曬外，可在溶液中添加少量的穩(wěn)定劑，以使聚合物水溶液保持穩(wěn)定。
    水處理中常用的絮凝劑
-聚合氯化鋁    （ 一） 1.低分子無機(jī)混凝劑 1.低分子無機(jī)混凝劑 目前應(yīng)用廣泛的簡(jiǎn)單無機(jī)型絮凝劑是鐵系、鋁系金屬鹽。主要有三氯化鐵、硫酸亞鐵和硫酸鋁。三 6H 氯化鐵(Fe:常用的是六水合三氯化鐵(FeCl3· 20)形成的礬花沉淀性好,處理低溫水或低濁度水效果比鋁鹽 好,適宜 pH 值范圍較寬,但處理后水的色度比鋁系的高,有腐蝕性。硫酸亞鐵(FeS04·H20)離解出的 Fe 只能 生成簡(jiǎn)單的單核絡(luò)合物,不如二價(jià)鐵鹽那樣有良好的混凝效果。硫酸鋁(Al2(S04)3)是廢水處理中使用多 的絮凝劑,使用便利,絮凝效果好,當(dāng)水溫低時(shí)水解困難,形成的絮體較松散,它的有效 pH 值范圍較窄。明磯 (Al2(S04)3·K2S04.24H20)的作用機(jī)理與硫酸鋁同 2.無機(jī)高分子絮凝劑 2.無機(jī)高分子絮凝劑 無機(jī)離分子絮凝劑混凝效果高、 價(jià)格低,有逐步成為主流藥劑的趨勢(shì)。 我國(guó)此類絮凝劑的開發(fā)成績(jī)顯著。 無機(jī)高分子絮凝劑的品種有陽離子型，如聚合氯化鋁(PACL 聚合硫酸鋁(PAS)、聚合磷酸鋁（PAP）、聚合 硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合磷酸鐵(PFP)、聚亞鐵和陰離子型，如聚合硅酸〔PS〕
    無機(jī)混凝劑
    聚合氯化鋁(PAC)：對(duì)各種廢水都可以達(dá)到好的絮凝效果，能快速形成大的礬花,沉淀性能好，適宜的 pH 值范圍較寬（pH 在 5-9 之間）,且處理后水的 pH 值和堿度下降較小。水溫低時(shí),仍可保持穩(wěn)定的絮凝效 果，其堿化度比其它鋁鹽、鐵鹽為高,因此藥液對(duì)設(shè)備的侵蝕作用小。 聚合硫酸鐵(PFS)：混凝體形成速度快,密集且質(zhì)量大且沉降速度快。尤其對(duì)低溫低濁水有優(yōu)良的處理 效果，適用水體 pH 值范圍(pH 在 4-11 之間),腐蝕性小。實(shí)驗(yàn)表明,用聚鐵凈化水,可降低亞硝氮及鐵的含 量。因此,它是優(yōu)良安全的飲用水混凝劑劑,有取代對(duì)人體有害的聚合鋁混凝劑的趨勢(shì)。 聚亞鐵：可將高價(jià)金屬離子還原成低價(jià)金屬離子,且不需酸化。該混凝劑在水體中具有電荷中和與吸附 架橋雙重功能。與活性劑共用，可使膠體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷�體,同時(shí)除去廢水中的 Cu、Zn、Ni 等金屬離子, 成為電鍍廢水凈化劑。 聚合硫酸鋁(PAS)：去除濁度效果顯著，并有較廣的溫度使用范圍和對(duì)原水的適用范圍。不僅可處理工 業(yè)用水,還可處理工業(yè)廢水。聚合硫酸鋁混凝劑國(guó)外已有報(bào)道。 聚合硅酸(PS)：目前對(duì)聚合硅酸制備方法、聚合機(jī)制、聚合度的影響因素勻己研究較為透徹。研究發(fā) 現(xiàn),可利用中和所達(dá)到 pH 值的不同來控制聚合速度。聚硅酸具有很強(qiáng)的粘結(jié)聚集能力和吸附架橋作用。楊 修造等
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    對(duì)聚硅酸的膠凝特性進(jìn)行了研究,證明了聚硅屬陰離子型。聚硅酸的大缺點(diǎn)是產(chǎn)品性質(zhì)不穩(wěn)定,
    故不能成為獨(dú)立商品。 （三）復(fù)合型混凝劑
    復(fù)合型混凝劑是近年來才發(fā)展起米的,其發(fā)展非常迅猛,種類比較多,它的作用機(jī)理在于離子間的 相互增效作用。 聚合氯化鋁鐵：可利用煤石為原料制得，兼具有鐵鹽和鋁鹽的特性，在 pH 值 7.O-8.2 的范圍內(nèi),其去 除濁度效果和絮體沉降性能都優(yōu)于聚合鋁。 聚合硫酸氯化鋁鐵：以鋁土礦等為原料制得,其組成為含有多核聚鐵及聚鋁與氯根、硫酸根配位的復(fù)合 型無機(jī)高分子,兼?zhèn)滂F、鋁混凝劑的優(yōu)良性能。在某些方面,具有比 PAC 更好的效果。并且其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單， 成本低，在水處理中具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。 聚氯硫酸鐵：利用硫酸/鹽酸混酸溶解軋鋼廢鋼渣的溶出液為原料,可制得聚氯硫酸鐵。它具有電荷中 和與吸附架橋功能,形成的礬花大,沉降快,污泥脫水性能好,無二次污染。 聚合硫酸鋁鐵：以硫酸亞鐵為原料在酸性條件下反應(yīng) l 小時(shí),即得到鹽基度 20%以上的復(fù)合聚合硫酸鋁 鐵,它對(duì)污水具有很好的混凝效果。 聚磷氯化鋁：聚磷氯化鋁比 PAC 具有更強(qiáng)的吸附性能,且混凝反應(yīng)速度快,生成的礬花大等優(yōu)點(diǎn)。 聚磷氯化鐵：在聚合氯化鐵中引入適量的 P04 能制得,研究表明 P04 在聚合鐵中的含量有一定的范圍, 超出此范圍混凝效果反而下降。 聚硅氯化鋁：用聚硅酸與聚合氯化鋁可制得性能優(yōu)異的聚硅氯化鋁。 聚硅酸鐵鋁：其實(shí)驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了電中和、吸附架橋、沉淀網(wǎng)捕作用的綜合效應(yīng)。適應(yīng) pH 值范圍寬、貯 存期長(zhǎng)(超過 1 個(gè)月)、易操作、用藥量少、沉降性能好，用藥量范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。 無機(jī)化合物還可與有機(jī)化合物組合形成復(fù)合型的混凝劑,如聚合鋁/聚丙烯酰胺、聚合鐵/甲殼素、聚合 鋁/陽離子有機(jī)高分子等等,復(fù)合型的混凝劑性能、經(jīng)濟(jì)、二次污染等方面的綜合性能是好的,目前混 凝研究領(lǐng)域熱的也是復(fù)合型混凝劑。 （四）微生物混凝劑 有機(jī)型混凝劑盡管非常有效，但殘留物有害,如丙烯酰胺單體是很強(qiáng)的致癌物,無機(jī)型及復(fù)合型混凝劑 也存在殘留問題。微生物混凝劑正是在此形勢(shì)下開發(fā)的新一代混凝劑。國(guó)內(nèi)自 90 年代已開始進(jìn)行研究，目 前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多微生物如格蘭氏陽性菌、格蘭氏陰性菌和其它如土壤桿菌屬、厄氏菌屬、假單胞菌屬等都 能產(chǎn)生混凝物質(zhì)。其中具有強(qiáng)混凝作用的是紅平紅球菌(Rhodococcus erythropolis),這種細(xì)菌在旱田土 壤中常見,在沉降性良好的活性污泥微生物相中約占 2%，用它開發(fā)的純微生物混凝劑命名為 NOC-1。
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    水處理化學(xué)品--聚合氯化鋁（ 水處理化學(xué)品 聚合氯化鋁（PAC） 聚合氯化鋁 ）
    性 質(zhì)：
    該產(chǎn)品為無機(jī)高分子化合物，是介于 AlCI3 和 Al(OH)3 之間的產(chǎn)物，通過羥基架橋聚合，分子中帶有數(shù) 量不等羥基，其化學(xué)通式為[AI2(OH)NCI6-N]M。顏色成黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。固體 顏色成黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。 顏色成黃色或淡黃色
    以上
    ， 產(chǎn)品中氧化鋁含量為 29%以上，堿化度 65-85%。該產(chǎn)品有較強(qiáng)的架橋吸附性能，水解過程中，伴隨發(fā)生電 以上 。該產(chǎn)品有較強(qiáng)的架橋吸附性能，水解過程中， 化學(xué)、凝聚、吸附和沉淀等物理化學(xué)過程，聚合氯化鋁易吸潮。 化學(xué)、凝聚、吸附和沉淀等物理化學(xué)過程，聚合氯化鋁易吸潮。 適用范圍： 生活用水和高純水凈化，工業(yè)污水、含油廢水分離凈化，低溫低濁水凈化處理，造紙、制革廢水處理， 熱電廠沖灰廢水回收利用、印染、毛紡、廢水去 COD、BOD 以及脫色凈化。 質(zhì)量指標(biāo)：外觀為淡黃色顆�；蚱瑺罟腆w Al2O3% ≥29 PH 3.5-5 鉛(Pb)ppm ≤5 鹽基度% 60-85 砷(As)ppm ≤5 汞(Hg)ppm ≤1 水不溶物 使用方法： 將產(chǎn)品(固體)與常溫水按 1：2-2：5(重量比)混和攪拌，等藥品完全溶解后，加水稀釋至所需濃度。 原水濁度在 100-500 時(shí)，每千噸水投加量為 4-8KG.用前好根據(jù)水質(zhì)特性進(jìn)行小試，選出佳值，然后投 用。 % 0.5-1.5 錳(Mn)ppm ≤3 鉻(Cr)ppm ≤3
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    水處理各種絮凝劑介紹
    聚合三氯化鐵(PFC) (PFC)
    a.物化性能： 棕黃色粘稠液體。相對(duì)密度 1.450，酸性，易溶于水。聚合氯化鐵是 20 世紀(jì) 80 年代后期，針對(duì)鋁鹽絮 針對(duì)鋁鹽絮 凝劑殘留鋁對(duì)人體帶來嚴(yán)重危害及鋁的生物毒性等問題， 鐵鹽絮凝劑混凝效果差、 產(chǎn)品穩(wěn)定性不好等不足， 凝劑殘留鋁對(duì)人體帶來嚴(yán)重危害及鋁的生物毒性等問題， 鐵鹽絮凝劑混凝效果差、 產(chǎn)品穩(wěn)定性不好等不足， 研制開發(fā)的新型無機(jī)高分子絮凝劑。 當(dāng)處理的水溫較低時(shí)， 研制開發(fā)的新型無機(jī)高分子絮凝劑。聚合氯化鐵絮凝效果與三氯化鐵比較要高得多。 效果更明顯。 b.制備方法： 在三氯化鐵溶液中加入氫氧化鈉，生成堿式氯化鐵一鈉，加入氫氧化鈣生成堿式氯化鐵一鈣。要求鐵 離子(Fe3+)濃度在 0.01～0.75mol/L， 氫氧根與鐵的比(OH/Fe)在 0～2.5 之間。 具體配制如下： 10mL 0.5mol/L 將 六水氯化鐵(FeCl3·6H2O)用水稀釋到 200mL，在快速攪拌下，緩慢地加入 50mL 0.25mol 的氫氧化鈉，控 的氫氧化鈉， 六水氯化鐵 用水稀釋到 ，在快速攪拌下， 左右， 制堿化度為 11%左右，即為產(chǎn)品。每次制備數(shù)量不宜過多，制備后立即使用。存放不得超過 20h，否則溶 左右 即為產(chǎn)品。 液將發(fā)生變化。 c.產(chǎn)品應(yīng)用： 該產(chǎn)品可用于生活用水及生產(chǎn)給水的凈化處理。可直接計(jì)量投加或適當(dāng)稀釋后投加，用做原水處理時(shí) 有效投加量 20～50mg/L，適用 pH 值范圍廣，處理后水的 pH 降低不大，不增加水的色度，是一種新型高 分子絮凝劑。
    聚合氯化硫酸鐵(PFCS) (PFCS)
    a.物化性質(zhì)： 棕黃色粘稠液體，無味或略帶氯氣味。相對(duì)密度 1.450，酸性，易溶于水。 b.制備方法： (1)以 FeSO4 為原料，F(xiàn)eSO4 用量為 23%～64%，水用量為 15%～20%,催化劑用量為 2%～8%，次氯酸 鈉為氧化劑，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng) 3h，靜止熟化后過濾，即得產(chǎn)品。 (2)以硫酸鐵為原料，以氯氣為氧化劑，使二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵離子，然后以氫氧化鈉中和調(diào)整堿化度， 同時(shí)加入氯化鈣為穩(wěn)定劑，反應(yīng) 0.5h，可得到液體產(chǎn)品。 c.產(chǎn)品應(yīng)用：
    該產(chǎn)品可用于生活用水及生產(chǎn)給水的凈化處理�？芍苯佑�(jì)量投加或適當(dāng)稀釋后投加，用做原水處理時(shí) 有效投加量 20～50mg/L，適用 pH 值范圍廣，處理后水的 pH 降低不大，不增加水的色度，是一種新型高 分子絮凝劑。
    聚磷硫酸鐵(PPFS)
    a. 物化性能： 深紅棕色液體，經(jīng)濃縮、干燥得紅棕色固體。聚磷硫酸鐵是新型無機(jī)高分子凈水劑，它是在聚合硫酸 鐵的基礎(chǔ)上引入磷酸根而合成的。其特點(diǎn)是不僅可以用于 pH 范圍廣的水質(zhì)，而且其水解、沉降速度快， 對(duì)廢水中的 S2-，COD、濁度有較高的去除率 、濁度有較高的去除率。 b. 制備方法： 聚磷硫酸鐵的制備原理是先由硫酸亞鐵經(jīng)氧化制備聚合硫酸鐵，然后向聚合硫酸鐵溶液中加入計(jì)量的 磷酸鈉，在一定的溫度下，反應(yīng)一段時(shí)間后，即生成聚磷硫酸鐵，將溶液濃縮干燥，可得紅棕色固體產(chǎn)品。 在反應(yīng)器內(nèi)加入硫酸亞鐵，然后加入計(jì)量的 98%的濃硫酸和 30%的過氧化氫水溶液，將其加熱至 80℃反應(yīng) 2h。然后再加入計(jì)量的磷酸鈉，在 80℃下，反應(yīng) 0.5h 即得深紅棕色液體，產(chǎn)物經(jīng)濃縮、干燥，得紅棕色固 體。 c. 產(chǎn)品應(yīng)用： 聚磷硫酸鐵是一種低溫低濁度的凈水劑，pH 范圍在 7～10 之間混凝效果佳，對(duì) COD 有好的去除效 果。 聚硅硫酸鋁(PASS) (PASS) a. 物化性能： 聚硅酸硫酸鋁是無色透明液體，有效濃度 2%左右。 b. 制備方法： 一般由含有適量硫酸根的聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等作原料。德英等報(bào)道了用 Al3+∶SiO2=1∶1 的 摩爾比，用硅酸鈉、硫酸和硫酸鋁作原料制備聚硅酸硫酸鋁絮凝劑。其過程為：取計(jì)量的硅酸鈉，用去離 子水溶解后，用硫酸溶液調(diào) pH 值到一定范圍。將計(jì)量的硫酸鋁加入到硅酸溶液中，用水稀釋到二氧化硅 含量為 2%,充分?jǐn)嚢韬�，放�?2h 即制得聚硅酸硫酸鋁絮凝劑。 c. 產(chǎn)品應(yīng)用： 聚硅酸硫酸鋁是一種低溫低濁度的凈水劑，pH 范圍在 7～10 之間混凝效果佳，對(duì) COD 的去除效果 也比較好。
    三氯化鐵 a. 物化性能： 固體產(chǎn)品為褐綠色晶體，密度 2.898mg/cm3，熔點(diǎn) 282℃，在空氣中極易吸收水分而潮解。液體產(chǎn)品為 紅棕色溶液。易溶于水、乙醇、甘油、乙醚和丙酮，難溶于苯。氯化鐵應(yīng)用于水處理做絮凝劑，在 20 世紀(jì) 70 年代初期，因其良好的溶解性能及優(yōu)良的絮凝效果，一度引起廣泛的關(guān)注。但由于其強(qiáng)烈的吸水性，為 包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來不便，使其應(yīng)用受到一定的限制。 b. 制備方法： 原料可用鐵屑或鐵粉、鹽酸。為綜合利用，也可用燒渣，燒渣中含鐵為 20%～30%。 其反應(yīng)式如下： 2Fe+6HCl→2FeCl3+3H2↑ 向帶蒸汽夾套的反應(yīng)鍋內(nèi)加入 30%～31%的鹽酸，加熱到 40～50℃時(shí)，加入燒渣。燒渣與鹽酸的質(zhì)量 比為(0.3～0.5)∶1，進(jìn)行攪拌， 當(dāng)反應(yīng)鍋內(nèi)溶液達(dá)到 38～80 波美度時(shí)，停止加渣，繼續(xù)攪拌， 反應(yīng) 1～1.5h。 當(dāng)料達(dá)到 40～42 波美度時(shí)，反應(yīng)基本完成。將反應(yīng)溶液移入另一容器內(nèi)，靜止一晝夜，上部黃色透明液體 為三氯化鐵。然后將其蒸發(fā)濃縮至 55～60 波美度時(shí)，即可冷卻結(jié)晶，經(jīng)過 1～2d，析出棕黃色粒狀三氯化 鐵結(jié)晶，純度可達(dá) 85%以上。在生產(chǎn)中要控制好溫度和波美度。 c. 產(chǎn)品應(yīng)用： 該產(chǎn)品用于飲用水及工業(yè)給水凈化處理。 液體產(chǎn)品可直接計(jì)量投加， 固體產(chǎn)品需在溶解池調(diào)配成 10%～ 20%溶液后計(jì)量投加。 固體產(chǎn)品吸濕性極強(qiáng)， 開封后好一次性配成溶液， 有效投加濃度一般在 10～50mg/L。 產(chǎn)品腐蝕性強(qiáng)，投加設(shè)備需進(jìn)行防腐處理，操作工人應(yīng)配備保護(hù)設(shè)施。 可用于活性污泥脫水。 使用的 pH 值范圍為 6.0～11.0， 佳的 pH 值范圍為 6.0～8.4。 通常的用量為 5～ 100mg/L。形成的絮凝體粗大，沉淀速度快，不受溫度的影響。用它來處理濁度高的廢水，效果更顯著。 它的腐蝕性大，比硫酸亞鐵的腐蝕性強(qiáng)，能腐蝕混凝土和使某些塑料變形。當(dāng)它溶解于水時(shí)，產(chǎn)生氯化氫 氣體，污染周圍環(huán)境。三氯化鐵不僅可做絮凝劑，也可做防水劑等。 聚丙烯酰胺 固體聚丙烯酰胺的密度 23℃為 1.302g/cm3,玻璃化溫度 153℃，軟化溫度為 210℃。 熱穩(wěn)定性良好。能以任意比例溶于水，水溶液為均勻透明的液體。當(dāng)溶液濃度高于 10%時(shí)，可呈現(xiàn)出 類似凝膠狀的結(jié)構(gòu)。 長(zhǎng)期存放的聚丙烯酰胺水溶液，溶液黏度將會(huì)下降，特別是在貯運(yùn)條件較差時(shí)更為明顯。應(yīng)嚴(yán)格控制 存放溫度在 50℃以下，防止直接曝曬外，可在溶液中添加少量的穩(wěn)定劑，以使聚合物水溶液保持穩(wěn)定。
    水處理中常用的絮凝劑
    （ 一） 1.低分子無機(jī)混凝劑 1.低分子無機(jī)混凝劑 目前應(yīng)用廣泛的簡(jiǎn)單無機(jī)型絮凝劑是鐵系、鋁系金屬鹽。主要有三氯化鐵、硫酸亞鐵和硫酸鋁。三 6H 氯化鐵(Fe:常用的是六水合三氯化鐵(FeCl3· 20)形成的礬花沉淀性好,處理低溫水或低濁度水效果比鋁鹽 好,適宜 pH 值范圍較寬,但處理后水的色度比鋁系的高,有腐蝕性。硫酸亞鐵(FeS04·H20)離解出的 Fe 只能 生成簡(jiǎn)單的單核絡(luò)合物,不如二價(jià)鐵鹽那樣有良好的混凝效果。硫酸鋁(Al2(S04)3)是廢水處理中使用多 的絮凝劑,使用便利,絮凝效果好,當(dāng)水溫低時(shí)水解困難,形成的絮體較松散,它的有效 pH 值范圍較窄。明磯 (Al2(S04)3·K2S04.24H20)的作用機(jī)理與硫酸鋁同 2.無機(jī)高分子絮凝劑 2.無機(jī)高分子絮凝劑 無機(jī)離分子絮凝劑混凝效果高、 價(jià)格低,有逐步成為主流藥劑的趨勢(shì)。 我國(guó)此類絮凝劑的開發(fā)成績(jī)顯著。 無機(jī)高分子絮凝劑的品種有陽離子型，如聚合氯化鋁(PACL 聚合硫酸鋁(PAS)、聚合磷酸鋁（PAP）、聚合 硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合磷酸鐵(PFP)、聚亞鐵和陰離子型，如聚合硅酸〔PS〕
    無機(jī)混凝劑
    聚合氯化鋁(PAC)：對(duì)各種廢水都可以達(dá)到好的絮凝效果，能快速形成大的礬花,沉淀性能好，適宜的 pH 值范圍較寬（pH 在 5-9 之間）,且處理后水的 pH 值和堿度下降較小。水溫低時(shí),仍可保持穩(wěn)定的絮凝效 果，其堿化度比其它鋁鹽、鐵鹽為高,因此藥液對(duì)設(shè)備的侵蝕作用小。 聚合硫酸鐵(PFS)：混凝體形成速度快,密集且質(zhì)量大且沉降速度快。尤其對(duì)低溫低濁水有優(yōu)良的處理 效果，適用水體 pH 值范圍(pH 在 4-11 之間),腐蝕性小。實(shí)驗(yàn)表明,用聚鐵凈化水,可降低亞硝氮及鐵的含 量。因此,它是優(yōu)良安全的飲用水混凝劑劑,有取代對(duì)人體有害的聚合鋁混凝劑的趨勢(shì)。 聚亞鐵：可將高價(jià)金屬離子還原成低價(jià)金屬離子,且不需酸化。該混凝劑在水體中具有電荷中和與吸附 架橋雙重功能。與活性劑共用，可使膠體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷�體,同時(shí)除去廢水中的 Cu、Zn、Ni 等金屬離子, 成為電鍍廢水凈化劑。 聚合硫酸鋁(PAS)：去除濁度效果顯著，并有較廣的溫度使用范圍和對(duì)原水的適用范圍。不僅可處理工 業(yè)用水,還可處理工業(yè)廢水。聚合硫酸鋁混凝劑國(guó)外已有報(bào)道。 聚合硅酸(PS)：目前對(duì)聚合硅酸制備方法、聚合機(jī)制、聚合度的影響因素勻己研究較為透徹。研究發(fā) 現(xiàn),可利用中和所達(dá)到 pH 值的不同來控制聚合速度。聚硅酸具有很強(qiáng)的粘結(jié)聚集能力和吸附架橋作用。楊 修造等
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    對(duì)聚硅酸的膠凝特性進(jìn)行了研究,證明了聚硅屬陰離子型。聚硅酸的大缺點(diǎn)是產(chǎn)品性質(zhì)不穩(wěn)定,
    故不能成為獨(dú)立商品。 （三）復(fù)合型混凝劑
    復(fù)合型混凝劑是近年來才發(fā)展起米的,其發(fā)展非常迅猛,種類比較多,它的作用機(jī)理在于離子間的 相互增效作用。 聚合氯化鋁鐵：可利用煤石為原料制得，兼具有鐵鹽和鋁鹽的特性，在 pH 值 7.O-8.2 的范圍內(nèi),其去 除濁度效果和絮體沉降性能都優(yōu)于聚合鋁。 聚合硫酸氯化鋁鐵：以鋁土礦等為原料制得,其組成為含有多核聚鐵及聚鋁與氯根、硫酸根配位的復(fù)合 型無機(jī)高分子,兼?zhèn)滂F、鋁混凝劑的優(yōu)良性能。在某些方面,具有比 PAC 更好的效果。并且其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單， 成本低，在水處理中具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。 聚氯硫酸鐵：利用硫酸/鹽酸混酸溶解軋鋼廢鋼渣的溶出液為原料,可制得聚氯硫酸鐵。它具有電荷中 和與吸附架橋功能,形成的礬花大,沉降快,污泥脫水性能好,無二次污染。 聚合硫酸鋁鐵：以硫酸亞鐵為原料在酸性條件下反應(yīng) l 小時(shí),即得到鹽基度 20%以上的復(fù)合聚合硫酸鋁 鐵,它對(duì)污水具有很好的混凝效果。 聚磷氯化鋁：聚磷氯化鋁比 PAC 具有更強(qiáng)的吸附性能,且混凝反應(yīng)速度快,生成的礬花大等優(yōu)點(diǎn)。 聚磷氯化鐵：在聚合氯化鐵中引入適量的 P04 能制得,研究表明 P04 在聚合鐵中的含量有一定的范圍, 超出此范圍混凝效果反而下降。 聚硅氯化鋁：用聚硅酸與聚合氯化鋁可制得性能優(yōu)異的聚硅氯化鋁。 聚硅酸鐵鋁：其實(shí)驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了電中和、吸附架橋、沉淀網(wǎng)捕作用的綜合效應(yīng)。適應(yīng) pH 值范圍寬、貯 存期長(zhǎng)(超過 1 個(gè)月)、易操作、用藥量少、沉降性能好，用藥量范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。 無機(jī)化合物還可與有機(jī)化合物組合形成復(fù)合型的混凝劑,如聚合鋁/聚丙烯酰胺、聚合鐵/甲殼素、聚合 鋁/陽離子有機(jī)高分子等等,復(fù)合型的混凝劑性能、經(jīng)濟(jì)、二次污染等方面的綜合性能是好的,目前混 凝研究領(lǐng)域熱的也是復(fù)合型混凝劑。 （四）微生物混凝劑 有機(jī)型混凝劑盡管非常有效，但殘留物有害,如丙烯酰胺單體是很強(qiáng)的致癌物,無機(jī)型及復(fù)合型混凝劑 也存在殘留問題。微生物混凝劑正是在此形勢(shì)下開發(fā)的新一代混凝劑。國(guó)內(nèi)自 90 年代已開始進(jìn)行研究，目 前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多微生物如格蘭氏陽性菌、格蘭氏陰性菌和其它如土壤桿菌屬、厄氏菌屬、假單胞菌屬等都 能產(chǎn)生混凝物質(zhì)。其中具有強(qiáng)混凝作用的是紅平紅球菌(Rhodococcus erythropolis),這種細(xì)菌在旱田土 壤中常見,在沉降性良好的活性污泥微生物相中約占 2%，用它開發(fā)的純微生物混凝劑命名為 NOC-1。
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    水處理化學(xué)品--聚合氯化鋁（ 水處理化學(xué)品 聚合氯化鋁（PAC） 聚合氯化鋁 ）
    性 質(zhì)：
    該產(chǎn)品為無機(jī)高分子化合物，是介于 AlCI3 和 Al(OH)3 之間的產(chǎn)物，通過羥基架橋聚合，分子中帶有數(shù) 量不等羥基，其化學(xué)通式為[AI2(OH)NCI6-N]M。顏色成黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。固體 顏色成黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。 顏色成黃色或淡黃色
    以上
    ， 產(chǎn)品中氧化鋁含量為 29%以上，堿化度 65-85%。該產(chǎn)品有較強(qiáng)的架橋吸附性能，水解過程中，伴隨發(fā)生電 以上 。該產(chǎn)品有較強(qiáng)的架橋吸附性能，水解過程中， 化學(xué)、凝聚、吸附和沉淀等物理化學(xué)過程，聚合氯化鋁易吸潮。 化學(xué)、凝聚、吸附和沉淀等物理化學(xué)過程，聚合氯化鋁易吸潮。 適用范圍： 生活用水和高純水凈化，工業(yè)污水、含油廢水分離凈化，低溫低濁水凈化處理，造紙、制革廢水處理， 熱電廠沖灰廢水回收利用、印染、毛紡、廢水去 COD、BOD 以及脫色凈化。 質(zhì)量指標(biāo)：外觀為淡黃色顆�；蚱瑺罟腆w Al2O3% ≥29 PH 3.5-5 鉛(Pb)ppm ≤5 鹽基度% 60-85 砷(As)ppm ≤5 汞(Hg)ppm ≤1 水不溶物 使用方法： 將產(chǎn)品(固體)與常溫水按 1：2-2：5(重量比)混和攪拌，等藥品完全溶解后，加水稀釋至所需濃度。 原水濁度在 100-500 時(shí)，每千噸水投加量為 4-8KG.用前好根據(jù)水質(zhì)特性進(jìn)行小試，選出佳值，然后投 用。 % 0.5-1.5 錳(Mn)ppm ≤3 鉻(Cr)ppm ≤3