聚硅硫酸鋁的制備和應(yīng)用

1、聚硅硫酸鋁的制備和應(yīng)用摘要：用水玻璃、硫酸鋁和硫酸制備了聚硅硫酸鋁PASS。最正確制備條件：pH值4.55.5。制成品Al23含量1.4%，Si2含量1.5%，pH值2.02.5。與聚合氯化鋁PA比擬，聚硅硫酸鋁PASS處理淮河原水絮凝效果好，本錢低。關(guān)鍵詞：聚硅硫酸鋁絮凝劑水處理濁度聚硅硫酸鋁PASS于1989年1月由漢迪化學(xué)品公司研制成功1，2，1991年在加拿大投產(chǎn)，國(guó)內(nèi)90年代開場(chǎng)研制并使用PASS。我們通過試驗(yàn)，用水玻璃、硫酸鋁和硫酸成功制備出了PASS。用以處理淮河原水，與聚合氯化鋁PA相比，PASS不僅絮凝效果好，而且可大大降低制水本錢。1實(shí)驗(yàn)局部1.1儀器和試劑78-1型磁力加

2、熱攪拌器，pH325-B型酸度計(jì)，2100N型濁度儀，DBJ-612型定時(shí)變速攪拌機(jī)六聯(lián)。中性水玻璃淮南，硫酸鋁山東，硫酸AR級(jí)。1.2PASS的制備攪拌條件下，將稀釋好的中性水玻璃加到20%的硫酸中，控制pH值在4.55.5之間。在硅酸聚合到適宜程度時(shí)參加硫酸鋁攪拌溶解。然后按11稀釋即為制成品。1.3混凝試驗(yàn)用2臺(tái)DBJ-612型定時(shí)變速攪拌機(jī)在26個(gè)1000L燒杯分組同時(shí)進(jìn)展試驗(yàn)。一組用PASS作絮凝劑，另一組用PA作絮凝劑。分組參加一定量的絮凝劑后，在轉(zhuǎn)速200r/in下攪拌2in，隨后100r/in攪拌3in，最后60r/in攪拌5in，靜置30in后取上清液分析水質(zhì)。2結(jié)果與討論2

3、.1PASS的制備條件在PASS的制備中，活性硅酸的制備是關(guān)鍵一環(huán)。一方面要保證有足夠的聚合度，另一方面要防止出現(xiàn)凝膠化聚合硅酸極不穩(wěn)定。溶液的酸度、濃度、溫度以及反響時(shí)間對(duì)其都有影響。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，攪拌條件下，將按比例稀釋后的水玻璃投加到20%的硫酸中，較容易控制溶液的pH值，從而控制硅酸的聚合速率，在溶液凝結(jié)膠化前有適宜的時(shí)間定量參加硫酸鋁，制備出PASS。最正確制備條件：pH值4.55.5。制成品Al23含量1.4%，Si2含量1.5%，pH值2.02.5。制成品經(jīng)過熟化5天以后使用效果更佳。2.2去濁效果比擬用自制的PASS對(duì)冬季和夏季不同水溫和濁度的淮河原水進(jìn)展了攪拌實(shí)驗(yàn)，并與堿式聚合

4、氯化鋁PA進(jìn)展比擬，結(jié)果如下：表1冬季試驗(yàn)數(shù)據(jù)淮河原水：水溫7；濁度40NTU；pH=7.2；色度=32PASSPA杯號(hào)1234561#2#3#4#5#6#投加量/L56789100.751.01.251.51.752Al23100/(g.L-1)2.753.33.86*4.414.965.513.514.685.857.028.19*9.36上清液濁度/NTU9.096.574.90*3.562.792.2118.814.910.77.034.31*3.4上清液pH值7.27.17.07.07.06.97.27.27.27.27.27.2表2夏季試驗(yàn)數(shù)據(jù)淮河原水：水溫26.5；濁度146NT

5、U；pH=7.4；色度=30PASSPA杯號(hào)1234561#2#3#4#5#6#投加量/L2224262830321.251.51.752.02.252.5Al23100/(g.L-1)12.113.214.3*15.416.517.610.81213.214.415.6*16.8上清液濁度/NTU8.556.655.01*3.722.912.642.325.114.98.525.43*3.22上清液pH值6.76.66.66.66.66.57.37.37.27.27.17.1表1和表2分別為用PASS和PA在冬季和夏季對(duì)淮河原水所做的攪拌實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。冬季，淮河水溫低，粘度系數(shù)較大，濁度相對(duì)較小

6、，水比擬難處理。但由于PASS同時(shí)具有電中和作用和吸附架橋作用3，所以PASS的去濁效果明顯優(yōu)于PA見表1。在夏季淮河水高溫高濁的情況下，由于PASS中反響性鋁含量高4，所以它的去濁效果仍比PA強(qiáng)見表2。對(duì)照表1和表2帶“*值，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，到達(dá)相近的去濁效果，夏季兩種凈水劑中Al23量相當(dāng)，而冬季PASS中的Al23不到PA的一半，說明PASS處理低溫淮河水時(shí)，更多發(fā)揮作用的是PASS的吸附架橋作用。2.3效益分析蚌埠三水廠沉淀水濁度標(biāo)準(zhǔn)為46NTU，表1和表2中帶“*值均達(dá)標(biāo)，故用作本錢核算引用值。PASS和PA市場(chǎng)價(jià)分別為110元/噸和1000元/噸自制同比含量PASS每噸約92.7元。按

7、市場(chǎng)價(jià)計(jì)算：冬季千噸水凈水劑本錢PASS為15.4元，PA為35.0元；夏季千噸水制水本錢PASS為57.2元，PA為65.0元。蚌埠三水廠如今使用PA為常規(guī)凈水劑，日供水約25萬噸。假設(shè)改用PASS，冬季每月可節(jié)約本錢14.7萬元，夏季每月可節(jié)約本錢5.85萬元，效益可觀。3結(jié)論(1)以水玻璃、硫酸鋁和硫酸制備PASS原料易得，工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，不需加熱，可現(xiàn)場(chǎng)制備；(2)PASS凈水時(shí)礬花大，絮體沉降快，去濁效果明顯優(yōu)于PA，尤其合適難處理的低溫、低濁水；(3)使用PASS替代PA處理淮河原水，混凝效果好且可大大節(jié)約制水本錢。參考文獻(xiàn)1DisterHasseUSP49816751991-01-012DisterHasseUSP51494