鄭州市自來(lái)水股份有限公司 薛 科

機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院有限公司 彭君明 廖修文 景紅莉 王 斌 辛保兵 楊一凡 劉 振

煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計(jì)研究院有限公司 王 寧

聚硅酸鋁鐵鋅絮凝劑的絮凝性能研究

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機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院有限公司 彭君明 廖修文 景紅莉 王 斌 辛保兵 楊一凡 劉 振

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無(wú)機(jī)高分子絮凝劑的研究的是鐵鹽和鋁鹽等金屬鹽類絮凝劑為基礎(chǔ)的新型絮凝劑，取代了無(wú)機(jī)絮凝劑在水處理中處理效果差，腐蝕性大的缺點(diǎn)，目前，聚合鋁、鐵、硅以及其他各種復(fù)合絮凝劑的研究成為一個(gè)熱點(diǎn)。聚硅酸鋁鐵鋅綜合了聚硅酸、鋁鹽和鐵鹽的絮凝特點(diǎn)，充分發(fā)揮了吸附架橋，網(wǎng)捕卷掃，電性中和等各種絮凝作用，絮凝效果好，具有較好的去濁脫色效果。

一、材料與方法

1.實(shí)驗(yàn)試劑。聚硅酸鋁鐵鋅（Al∶Fe∶Zn∶Si=1∶1∶2∶4）。試驗(yàn)水樣采用高嶺土配制的模擬廢水。高嶺土過篩后加入自來(lái)水,靜沉3 h后取上清液配制到所需濁度。

2.儀器及檢測(cè)項(xiàng)目。儀器包括雷磁酸度計(jì)，JBZ-12H型磁力加熱攪拌器，AT6-3程控混凝實(shí)驗(yàn)攪拌儀，WGZ-1型光電濁度計(jì)。檢測(cè)項(xiàng)目為濁度檢測(cè)。

3.試驗(yàn)方法。利用實(shí)驗(yàn)室燒杯沉降法評(píng)定絮凝性能。將300m l水樣盛于600m l燒杯中,在快速攪拌過程中加入絮凝劑，先以轉(zhuǎn)速120 r/min攪拌2min,再以40 r/min攪拌10min,再沉降10min后取上清液測(cè)定濁度。

二、數(shù)據(jù)分析

1.濁度對(duì)絮凝效果的影響研究。在中性條件下，取不同濁度的原水，其中濁度分別為10 NTU、20 NTU、30 NTU、40 NTU。投加聚硅酸鋁鐵鋅絮凝劑，考察在不同濁度下的絮凝效果。如圖1所示，絮凝劑在濁度為20NTU時(shí)，能達(dá)到最好的去除效果，去除效果可達(dá)到99%以上。

2.pH值影響研究。在原水濁度為20 NTU時(shí)，水樣pH分別為6、7、8、9。如圖2所示，pH在7和8之間時(shí)，絮凝效果最好，說明在弱酸性和堿性條件下，絮凝劑具有較好地絮凝效果，但在pH為6和9時(shí)，絮凝劑的除濁效果仍能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，除濁效果在95%以上，說明該絮凝劑受pH的影響較小。

3.絮凝劑投加量研究。原水濁度為20 NTU，投加不同濃度的該絮凝劑，濃度范圍為0.2~2.5mL/L，通過六連攪拌器攪拌，最終測(cè)定原水剩余濁度。如圖3所示，絮凝劑用量在1.5~2mL/L，絮凝效果好，最高去濁率可達(dá)到98%以上。絮凝劑的最佳投加量為1.75mL/L。隨著絮凝劑用量的增加，絮凝效果有所下降。

4.溫度影響研究。在原水濁度為20 NTU時(shí)，在4個(gè)不同的溫度環(huán)境下，投加1.75mL/L的絮凝劑，經(jīng)攪拌后測(cè)定結(jié)果，根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)做圖表，如圖4所示，隨著溫度的升高，絮凝效果有所加強(qiáng)，但總體上，絮凝劑絮凝性能受溫度的影響較小，但不同溫度下剩余濁度均低于1NTU。

三、結(jié)論

1.聚硅酸鋁鐵鋅絮凝劑最佳投加量1.5mL/L，最佳pH為6~ 9，受溫度影響小，適應(yīng)性強(qiáng)。

2.聚硅酸鋁鐵鋅3種金屬離子緊密交錯(cuò)結(jié)合形成高分子長(zhǎng)鏈，通過-OH基鍵合形成的無(wú)機(jī)高分子物質(zhì)。鋁鹽、鋅鹽和鐵鹽優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)協(xié)調(diào)作用，是聚硅酸鋁鐵鋅有較好處理效果的原因。

3.與普遍使用的聚合鐵，聚合鋅等絮凝劑相比，有較好的絮凝效果，適應(yīng)性強(qiáng)，發(fā)展廣闊。