摘 要：文章研究鋁酸鈣粉酸溶一步法制備聚合氯化鋁（PAC）的方法，確定鋁酸鈣粉、鹽酸、水的投加比例為：40：100：100，并通過混凝實驗確定制得聚合氯化鋁的最佳投加量。向制得聚合氯化鋁加入鐵元素提升其混凝性能，通過混凝實驗對鐵的不同投加比例對應實驗組的結果進行比較分析，確定最佳的鐵的復合比。

關鍵詞：聚合氯化鋁；投加量；濁度 UV254；色度

鋁酸鈣酸溶一步法是我國首創(chuàng)的聚合氯化鋁的制備方法，以鋁酸鈣粉和工業(yè)鹽酸為原料，該工藝流程簡單，生產(chǎn)成本低廉。但由于以鋁酸鈣粉為原料酸溶一步法制備聚合氯化鋁過程中，需要控制條件過多，使得產(chǎn)品質(zhì)量很難保證，我們希望可以通過實驗獲得高質(zhì)量的混凝劑解決此問題。

1 實驗材料

鹽酸（AR，四川卓創(chuàng)化工）；鋁酸鈣粉：鄭州潤豐環(huán)保直營。鋁含量在50%以上。

2 結果與討論

2.1 聚合氯化鋁制備方法與討論

實驗測得當鋁酸鈣粉、鹽酸、水的投加比例為：40：100：100時，制得產(chǎn)品的鋁含量及鹽基度較高且獲得較好的混凝效果。制備過程中，鋁酸鈣粉及鹽酸批分次投加可以獲得較好的結果，制備過程中盡量避免溫度的急劇升高，否則鋁酸鈣粉表面容易結糊，影響進一步反應。

2.2 聚合氯化鋁投加量的確定及其性能提升

水處理絮凝實驗所用水樣為郫縣交大河河水，水質(zhì)參數(shù)如下：色度（24.8），濁度（8.6），UV254（0.068），溫度（20±0.5℃），PH（7.5～8.9）。

取1000ml水于燒杯中，調(diào)節(jié)PH為偏堿性?；炷龜嚢韬螅恋?0min，測定濁度以及UV254。實驗過程中為保證每批次實驗均采用相同水樣，按照設計程序攪拌完成后靜止沉淀15min取樣。

絮凝劑的投加量（以Al2O3計，下同）為0mg/L，5mg/L，10mg/L，15mg/L，20mg/L，25mg/L。實驗結果見圖1。

由圖1我們可以看出：隨著聚合氯化鋁投加量的增大，濁度去除率和UV254去除率均隨之增大。但當投加量在大約15mg/L之后，混凝效果增加已不明顯，而且此時處理后水的濁度為0.9NTU，值為0.029，將近達到飲用水的水平。所以可選擇投加量15mg/L作為聚合氯化鋁的最佳投加量。

2.3 混凝性能提升

根據(jù)聚合氯化鋁的最佳投加量，向其中加入一定比例的氯化鐵，提升其混凝性能。六個實驗組分別為：組1（0mg PAC+0mg FeCl3），組2（15mg PAC+0mg FeCl3），組3（15mg PAC+0.15mg FeCl3），組4（15mg PAC+0.30mg FeCl3），組5（15mg PAC+0.45mg FeCl3），組6（15mg PAC+0.60mg FeCl3）。

2.3.1 不同投加組合對濁度的影響

由圖2可知，加入聚合氯化鋁后，水的濁度大幅度降低；隨著鐵含量的不斷增大，濁度去除率也有明顯的提升。當三氯化鐵鐵含量達到聚合氯化鋁的2%（即實驗組4對應的投加比例）時，濁度已經(jīng)降至0.9，濁度去除率高達97%以上。投加三氯化鐵，增強了聚合氯化鋁的電中和能力和吸附作用，增加了聚合氯化鋁的混凝效果，但隨著鐵含量的不斷增加，使得膠體所帶電荷發(fā)生逆轉，膠體之間相互排斥，使得混凝效果增加越來越不明顯。因此，對于三氯化鐵與聚合氯化鋁投加比例應根據(jù)具體的實驗結果綜合考慮確定。

2.3.2 不同的實驗組合對UV254的影響

對于UV254的去除，如圖3所示。在三氯化鐵含量達到聚合氯化鋁的2%時（即實驗組4對應的投加比例），UV254降至最低值，之后隨著三氯化鐵含量的增大，UV254的去除率逐漸減小。原因也是由于三氯化鐵投加量不斷增大，三價鐵離子不斷水解，吸附量過多，膠體電荷的符號改變，以致出現(xiàn)膠體再穩(wěn)定的現(xiàn)象，使得絮體無法沉淀，因而會出現(xiàn)UV254含量先下降之后又上升的現(xiàn)象。

3 結束語

（1）制備聚合氯化鋁的過程中，反應不宜太過劇烈，溫度的突然升高會使鋁酸鈣粉結糊，抑制反應的進一步進行，可以通過控制鹽酸的投加濃度以及投加速度進行調(diào)節(jié)。鋁酸鈣粉、鹽酸、水的最佳比例在40：100：100左右。

（2）通過投加鐵的方式來增強制得聚合氯化鋁的混凝性能，投

加比例在2%時可獲得最好效果，相對于單一聚合氯化鋁的混凝結果，濁度、的去除率均大幅度提高，可用于低濁度與微污染水體的混凝處理。

參考文獻

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作者簡介：畢峰（1994-），男，漢族，安徽省，西南交通大學，本科生，微污染水的治理。