混凝剂聚合氯化铝与硫酸铝在水处理中的实验研究

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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  合 氯 化 铝 与 硫 酸 铝  聚 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 630 ) 5 10 

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 1 m / 时 ,浑 浊度 为 2 2 I ,只 需 硫 酸 铝 的 1 3就 可 达 到 最佳 混 凝 效 果 , 沉 淀  5 g1 .NIJ /

效 果 比硫 酸铝 好 ,特 别 适 用 于 p H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 :X 0   73 文 献 标 识 码 :B   文章 编 号 : 10 0 6—9 7 (0 3 增 1 1 1 2 4X 20) —0 0 —0  

1 概 述 

聚 合 氯 化 铝 也 叫碱 式 氯 化 铝 ,分 子 式 [ l  An ( H n A  ] O )I 3一 ,是 三 氯 化 铝 与 氢 氧 化 铝 的 复 合  C 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 [ l( H 3n 0 : 大 分子沉淀 ,水  A O )・ 2 ] x :

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 

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 、p H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 。  

2 1 主要实验 仪器和试剂  . () S 6 6型 混 凝 搅 拌 机 ( 联 ) 湖 北 省 潜  1 C5 六 :

江市梅宇仪器 厂 。  

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 。  

() 20 N 型 散 射 光 浊 度 仪 :美 国 H C 公   2 10 AH

司。  

() p S一3 3 H C型 酸 度 计 :上 海 雷 磁 仪器 厂 。  

11 硫 酸铝 [ 1 S 431H 0   . A2(O ) ・ 2 ] 4 硫酸 铝 [   ( O ) ・4 2 ]为 白色 或乳 白色  S 43 1H 0 块状 固体 ,加 入水后 ,发生 的反应如下 :   (o ) s 4 3 A   +3 0 2     P S 4一

H2 :H  +OH 一 Oc ̄  

()硫酸铝 :昆明市南坝化 工厂 。 4   ()聚合氯化铝 :河南省巩 义市兴龙 给水材 料  5

厂。  

2 2 实 验 条 件  .

( )原 水 水 质 浑 浊 度 为 9 . 1 5 9舢

( OH) 1   水 温 1 O【。 7.c   =

,p 7 9 , H .0 

2 1 +6 H一 A3   0  

( H 3 体带 正 电荷 ,它 与水 中悬 浮 杂质  o )胶

( 负电荷 )发生 中和反应 ,同时 A o ) 胶 体还  带 1( n   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 。   12 聚 合 氯 化 铝   .

收稿 日期 :2O 03—0 7—1  1

( )混 凝 剂 浓 度 :聚合 氯 化 铝 5 g, 2 m/  ̄,硫 酸 

铝 1m   。 Og  

()实验水力条件 : 3   混 合 :I =30/ i, t=l n I 0 rrn l mi  1 a

反 应 :I  4 rri,t 1i  l 6/ n 2 0n 2 a   沉 淀 :h=1   i  0r n a 23 实 验 过 程   ,

取 6 10 d 个 0 r 烧杯 ,根 据试 验需 要 ,依 次加 入  i

1 01 —  

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云南环境科 学

第2 2卷

增刊 1 20   0 3年 8月 

4 讨论 

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 。  

( ) 由上 述 试 验 结 果 可 以 看 出 ,对 两 种 不 同 的  1 混 凝 剂 ,在 投 药 量 不 足 的 情 况 下 ,适 当 增 加 投 加 

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 

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 。  

( )通过硫酸 铝和聚合氯 化铝 的对 比试 验 ,反  2 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 ,浑浊度 为 26 T ,聚合氯  时 .N U 化 铝 的 最 佳 投 药 量 为 1mgL 时 , 浑 浊 度 为  5 / 2 2TI,只需 硫 酸 铝

的 13左 右 就 可 达 到 最 佳 的  .1 J h /

混凝 效 果 ( 国标 规 定 出 厂 水 浑 浊 度 要 小 于 或 等 于  3 o。 xr )  

( )在水处 理 中 ,聚合 氯化 铝 因耗药 量少 ,水  3 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 ( 如 痴 呆 和 早 老 性 痴 呆 ) 也 跟 铝 有 关 。如  例

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 ,p H值 适 应 范 围 较   大 ,特 别 适 用 于 p 低 和 浑 浊 度 较 高 的水 源 水 。并   H

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:  

[ 】 世 界卫生 组织 . 用水水 质 准则 ( 1   饮 第二 卷 ) [ M】 . 京 :人  北

民卫 生 出版社 ,18 .2. 961  

[ 】 严 煦世 . 2  自来 水 厂管 理知识 [ M] . 北京 :高等 教 育 出版 社 ,  

田 1 混 凝 试 验 效 果 比 较 田 

19 1   9 3. 2.

[ 】 汪光焘 . 市供 水行 业 20 3  城 00年技 术 进 步发 展 规 划 [ M】 . 北 

京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社 。19 . . 93 7 

Ex e i e t lRe e r h o   lau n u   h o i e a d Aln i i m   p rr n a   s a c   n Poy l mi i m C l rd   n   u l u n n

S l h t   sCo  ̄d q   p yn     a twae   e l e   u p a e a   a a tAp li g i W se lr Tr am nt n

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A s at nmI epr et w  0 bt c:1 曲 xei n, ecl r b m 删 t  ogltne et f oy1miu clr eada miim  lht t h cauai  fc    l . r m hoi  n  l nu s paea  e o op a i f d u u

te 鞠瑚I c n i o h e o d t n.W e c n l d d t a   o y l mi i m  h o i e i b t r c a  ̄ w   e d l s   u n

f s o   e t i  o     i   o c u e  h tp l au n u c l r     et 。b c u d s e e n e   s q a t e   ft  h s o - e i i h

a ua t n   a   e  e s Iec a uain e e t g n 。a d c n g t h   a 】 o g t  f .Wh n te q a ty o oy o l t l l l o c e     u n t fp la hmilm hoiei  . n 1a d tetr  h i nu c r   1 5  ̄/  n  h   - l d s u

b d  ̄ o   t r i  2 TU。 w   n y I d t e q a t y o   oy hmi im  ho ie a   /   f au n u sd h t .T e i / fwae  s 2. N i e o l   e     u i   f p l a h n t n u c lrd   s 1 3 o   l mi i m  t p u e h 

u   呦 clr ei b t rO  p l n     vvleo H  dh曲 tri  ̄ o at ac . m hoi    et  i apy gi l  au  f a   i ubd d s e l i nm p n i f s w tr w e  

Ke   r s o g ln ;p  y wo d :c a u a t ‘

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1 02 —  

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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  合 氯 化 铝 与 硫 酸 铝  聚 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 630 ) 5 10 

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 1 m / 时 ,浑 浊度 为 2 2 I ,只 需 硫 酸 铝 的 1 3就 可 达 到 最佳 混 凝 效 果 , 沉 淀  5 g1 .NIJ /

效 果 比硫 酸铝 好 ,特 别 适 用 于 p H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 :X 0   73 文 献 标 识 码 :B   文章 编 号 : 10 0 6—9 7 (0 3 增 1 1 1 2 4X 20) —0 0 —0  

1 概 述 

聚 合 氯 化 铝 也 叫碱 式 氯 化 铝 ,分 子 式 [ l  An ( H n A  ] O )I 3一 ,是 三 氯 化 铝 与 氢 氧 化 铝 的 复 合  C 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 [ l( H 3n 0 : 大 分子沉淀 ,水  A O )・ 2 ] x :

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 

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 、p H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 。  

2 1 主要实验 仪器和试剂  . () S 6 6型 混 凝 搅 拌 机 ( 联 ) 湖 北 省 潜  1 C5 六 :

江市梅宇仪器 厂 。  

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 。  

() 20 N 型 散 射 光 浊 度 仪 :美 国 H C 公   2 10 AH

司。  

() p S一3 3 H C型 酸 度 计 :上 海 雷 磁 仪器 厂 。  

11 硫 酸铝 [ 1 S 431H 0   . A2(O ) ・ 2 ] 4 硫酸 铝 [   ( O ) ・4 2 ]为 白色 或乳 白色  S 43 1H 0 块状 固体 ,加 入水后 ,发生 的反应如下 :   (o ) s 4 3 A   +3 0 2     P S 4一

H2 :H  +OH 一 Oc ̄  

()硫酸铝 :昆明市南坝化 工厂 。 4   ()聚合氯化铝 :河南省巩 义市兴龙 给水材 料  5

厂。  

2 2 实 验 条 件  .

( )原 水 水 质 浑 浊 度 为 9 . 1 5 9舢

( OH) 1   水 温 1 O【。 7.c   =

,p 7 9 , H .0 

2 1 +6 H一 A3   0  

( H 3 体带 正 电荷 ,它 与水 中悬 浮 杂质  o )胶

( 负电荷 )发生 中和反应 ,同时 A o ) 胶 体还  带 1( n   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 。   12 聚 合 氯 化 铝   .

收稿 日期 :2O 03—0 7—1  1

( )混 凝 剂 浓 度 :聚合 氯 化 铝 5 g, 2 m/  ̄,硫 酸 

铝 1m   。 Og  

()实验水力条件 : 3   混 合 :I =30/ i, t=l n I 0 rrn l mi  1 a

反 应 :I  4 rri,t 1i  l 6/ n 2 0n 2 a   沉 淀 :h=1   i  0r n a 23 实 验 过 程   ,

取 6 10 d 个 0 r 烧杯 ,根 据试 验需 要 ,依 次加 入  i

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第2 2卷

增刊 1 20   0 3年 8月 

4 讨论 

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 。  

( ) 由上 述 试 验 结 果 可 以 看 出 ,对 两 种 不 同 的  1 混 凝 剂 ,在 投 药 量 不 足 的 情 况 下 ,适 当 增 加 投 加 

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 

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 。  

( )通过硫酸 铝和聚合氯 化铝 的对 比试 验 ,反  2 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 ,浑浊度 为 26 T ,聚合氯  时 .N U 化 铝 的 最 佳 投 药 量 为 1mgL 时 , 浑 浊 度 为  5 / 2 2TI,只需 硫 酸 铝

的 13左 右 就 可 达 到 最 佳 的  .1 J h /

混凝 效 果 ( 国标 规 定 出 厂 水 浑 浊 度 要 小 于 或 等 于  3 o。 xr )  

( )在水处 理 中 ,聚合 氯化 铝 因耗药 量少 ,水  3 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 ( 如 痴 呆 和 早 老 性 痴 呆 ) 也 跟 铝 有 关 。如  例

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 ,p H值 适 应 范 围 较   大 ,特 别 适 用 于 p 低 和 浑 浊 度 较 高 的水 源 水 。并   H

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:  

[ 】 世 界卫生 组织 . 用水水 质 准则 ( 1   饮 第二 卷 ) [ M】 . 京 :人  北

民卫 生 出版社 ,18 .2. 961  

[ 】 严 煦世 . 2  自来 水 厂管 理知识 [ M] . 北京 :高等 教 育 出版 社 ,  

田 1 混 凝 试 验 效 果 比 较 田 

19 1   9 3. 2.

[ 】 汪光焘 . 市供 水行 业 20 3  城 00年技 术 进 步发 展 规 划 [ M】 . 北 

京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社 。19 . . 93 7 

Ex e i e t lRe e r h o   lau n u   h o i e a d Aln i i m   p rr n a   s a c   n Poy l mi i m C l rd   n   u l u n n

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L  u —pl IH i i   ( I【Sho f n ut  n  o mec ;Y x  u nn6 3 0 ,C ia  Yl col   d s yadC m re ui n a 5 10 hn ) 】 i oI r Y

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Ke   r s o g ln ;p  y wo d :c a u a t ‘

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