總鋁濃度對聚合氯化鋁中Al3+形態分布的影響

周夢福

（紹興升陽水處理劑有限公司，浙江嵊州 312400）

總鋁濃度對聚合氯化鋁中Al3+形態分布的影響

周夢福

（紹興升陽水處理劑有限公司，浙江嵊州 312400）

堿化度相等的聚合氯化鋁溶液往往含有不同濃度的鋁（Al3+），通過化學方法對使用不同方法制備的聚合氯化鋁溶液進行分離混凝分析，并得出聚合氯化鋁溶液受鋁濃度的影響大小。根據聚合氯化鋁溶液含總鋁濃度的不同總結出混凝效果最佳聚合氯化鋁溶液制備溫度及總鋁濃度在聚合氯化鋁溶液中的分布狀態，從而制備出高質量混凝效果極好的聚合氯化鋁溶液。

鋁形態分布；聚合氯化鋁；溶液；總鋁濃度

聚合氯化鋁作為混凝劑市場的主流部分，以其本身的獨特特點占據了混凝劑市場的大部分的份額，首先它的投藥量比較低，可以避免了一些副作用的影響；適應性比較高的特點便于應用于任何環境，在一定方面上不會在因為環境的影響需要選取不同的材料；絮體密度大的特點可以使聚合氯化鋁溶液中的絮體生產的比較快有利于提高生產效率；相對于同樣材料來說聚合氯化鋁的產污泥量最少，有效地保護了環境，適合當下綠色發展的局勢，響應了綠色生產的號召；而這些特點的產生源自于聚合氯化鋁含有電荷較高的陽離子——羥基聚合鋁。因此近年來科學家們一直把研究鋁以及聚合鋁的水解反應作為研究環境材料方面的熱點，以致力于研究發現出鋁在聚合氯化鋁中的最佳形態分布，從而實現聚合氯化鋁的廣泛應用。

鋁在聚合氯化鋁中的形態分布比較復雜，因此水解聚合氯化鋁時需要考慮到多方面的因素影響。首先在制備初期應該準備充足的鋁，以便于觀察不同總鋁濃度對聚合氯化鋁的形成以及應用的影響，在實驗反應過程中，應該注意觀察反應時間以及溫度的不同對實驗結果的影響，其次還要注意堿化濃度以及堿化劑種類的不同對聚合氯化鋁水解反應的影響程度以及在水解時往聚合氯化鋁溶液中加堿方式以及速率對實驗的影響。

1 實驗部分

1.1 實驗裝置以及藥品選擇

選擇氯化鋁的六水合化合物作為實驗聚合氯化鋁溶液，之后使用氫氧化鈉以及一些酸性化合物對聚合氯化鋁通過電子儀器與二次蒸餾水進行水解分離以及提純，以降低后面實驗的誤差。

1.2 制備聚合氯化鋁溶液

將一定質量的氯化鋁放置到錐形瓶中，之后將氫氧化鈉伴隨著快速攪拌氯化鋁逐漸滴加到其中，當藥品的堿化度達到所預定的程度時，繼續攪拌初期設定時間，而停止滴加氫氧化鈉，之后將制得的溶液在室溫下進行一定時間的熟化，在嚴格步驟之后得到不同總鋁濃度的聚合氯化鋁，為后期研究 Al3+的形態分布提供了不同的樣品。

1.3 不同總鋁濃度樣品的Al3+形態分析

根據

，使用絡合比色法研究分析總鋁濃度對聚合氯化鋁中 Al3+形態分布的影響，在水解后對產物 Al3+與試鐵靈進行一定的反應，之后根據反應的速率以及反應后溶液的顏色變化研究觀察不同形態分布鋁的聚合氯化鋁受總鋁濃度的影響，之后再調整反應時間對其進行不同濃度的分解以及后期的分析。

1.4 使用廢水對聚合氯化鋁溶液進行混凝實驗

取適量的廢水進行快速攪拌，并逐漸加入 Al3+含量相同而總鋁濃度不同的聚合氯化鋁溶液，之后進行緩慢攪拌，并對攪拌后的溶液進行靜置沉降，最后根據標準的指標對每個聚合氯化鋁溶液樣品的除濁率進行一定的比較分析，總結出聚合氯化鋁溶液的混凝效果。

2 實驗結果的分析總結

1）在制備溫度相同時，總鋁濃度對聚合氯化鋁中鋁的形態分布具有很大的影響，當鋁單體小于樣品中的 Al3+的容量時隨著總鋁濃度的增加逐漸減小，當大于聚合氯化鋁中鋁的濃度時隨著總鋁濃度的增加而增加。

2）在其他一致而制備時間不同時，總鋁濃度對聚合氯化鋁中鋁的形態分布略有影響，當小于 60min 時，Al3+的單形態隨著總鋁濃度的增加而減少，當大于 60min 時，Al3+的單形態隨著總鋁濃度的增加而增加。

3）Al3+的不同對聚合氯化鋁的混凝效果有一定的影響，根據對實驗結果的分析發現，當總鋁濃度為 0.5mol/L 時，聚合氯化鋁的混凝效果最好。

3 總鋁濃度對聚合氯化鋁中鋁形態分布的建議

1）對不同的總鋁濃度的聚合氯化鋁進行不斷的研究分析，并詳細記錄。

2）對研究結果進行分析，以制定出適合聚合氯化鋁混凝的最佳溫度以及濃度。3）大量的實驗培養實驗經驗以及鍛煉時間掌握的程度。4）嘗試不同的蒸餾技術，研究制備適應工業化生產的高濃度 Al3+。

5）結合納米技術使聚合氯化鋁在一定程度上保持良好的化學穩定性，減少后期實驗影響誤差。

6）在制備聚合氯化鋁時需要控制溶液的 pH 值，并尋找出最佳的pH值。

4 結束語

一系列研究表明，聚合氯化鋁中鋁形態分布受總鋁濃度的影響極大，在一定情況下，總鋁濃度較高可以使聚合氯化鋁的含鋁較高，但是會對實驗造成一定的負面作用，比如增加了沉淀中氫氧化鋁的濃度，從而使后期的混凝效果不如人意，而通過大量的研究表明，將總鋁濃度保持在每升 0.5mol/L左右以及堿化度保持在2.5左右的情況下，可以制備出混凝效果最好的聚合氯化鋁。從而有效地減少了聚合氯化鋁中鋁的形態分布受總鋁濃度的較大影響。

參考文獻

[1] 付雯.納米 Fe3O4與聚合氯化鋁聯用對高濃度含藻水的凈化效果[D].蘭州：蘭州交通大學，2015.

Effect of Total Aluminum Concentration on Al3+Morphology Distribution in Polyaluminum Chloride

Zhou Meng-fu

Polyaluminium chloride solution with similar alkalinity is often containing different concentrations of aluminum（Al3+）.The polyaluminum chloride solution prepared by different methods is separated and coagulated by chemical method and the polyaluminum chloride solution Subject to the influence of aluminum concentration.According to the different concentrations of total aluminum in the poly aluminum chloride solution，the optimum conditions for the preparation of polyaluminum chloride solution and the distribution of total aluminum concentration in the polyaluminium chloride solution were summarized.Thereby preparing a high quality coagulation effect of excellent poly aluminum chloride solution.

aluminum form distribution；polyaluminum chloride；solution；total aluminum concentration

X703.5

A

1003-6490（2017）06-0218-02

2017-05-05

周夢福（1962—），男，浙江嵊州人，工程師，主要研究方向為水處理劑聚氯化鋁的生產技術。