聚硅酸鋁鐵鋅絮凝劑的絮凝性能研究

鄭州市自來水股份有限公司 薛 科

機械工業第六設計研究院有限公司 彭君明 廖修文 景紅莉 王 斌 辛保兵 楊一凡 劉 振

煤炭工業鄭州設計研究院有限公司 王 寧

聚硅酸鋁鐵鋅絮凝劑的絮凝性能研究

鄭州市自來水股份有限公司 薛 科

機械工業第六設計研究院有限公司 彭君明 廖修文 景紅莉 王 斌 辛保兵 楊一凡 劉 振

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無機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的新型絮凝劑，取代了無機絮凝劑在水處理中處理效果差，腐蝕性大的缺點，目前，聚合鋁、鐵、硅以及其他各種復合絮凝劑的研究成為一個熱點。聚硅酸鋁鐵鋅綜合了聚硅酸、鋁鹽和鐵鹽的絮凝特點，充分發揮了吸附架橋，網捕卷掃，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.實驗試劑。聚硅酸鋁鐵鋅（Al∶Fe∶Zn∶Si=1∶1∶2∶4）。試驗水樣采用高嶺土配制的模擬廢水。高嶺土過篩后加入自來水,靜沉3 h后取上清液配制到所需濁度。

2.儀器及檢測項目。儀器包括雷磁酸度計，JBZ-12H型磁力加熱攪拌器，AT6-3程控混凝實驗攪拌儀，WGZ-1型光電濁度計。檢測項目為濁度檢測。

3.試驗方法。利用實驗室燒杯沉降法評定絮凝性能。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后取上清液測定濁度。

二、數據分析

1.濁度對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，能達到最好的去除效果，去除效果可達到99%以上。

2.pH值影響研究。在原水濁度為20 NTU時，水樣pH分別為6、7、8、9。如圖2所示，pH在7和8之間時，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，絮凝劑的除濁效果仍能達到國家標準，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，在4個不同的溫度環境下，投加1.75mL/L的絮凝劑，經攪拌后測定結果，根據測得數據做圖表，如圖4所示，隨著溫度的升高，絮凝效果有所加強，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，適應性強。

2.聚硅酸鋁鐵鋅3種金屬離子緊密交錯結合形成高分子長鏈，通過-OH基鍵合形成的無機高分子物質。鋁鹽、鋅鹽和鐵鹽優勢互補協調作用，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，適應性強，發展廣闊。