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a.物化性能： 棕黄粘稠液体。相对密度 1.450，酸性，易溶于水。聚合氯化铁是 20 世纪 80 年代后期，针对铝盐絮 针对铝盐絮 凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题， 铁盐絮凝剂混凝效果差、 产品稳定性不好等不足， 凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题， 铁盐絮凝剂混凝效果差、 产品稳定性不好等不足， 研制开发的新型无机高分子絮凝剂。 当处理的水温较低时， 研制开发的新型无机高分子絮凝剂。聚合氯化铁絮凝效果与三氯化铁比较要高得多。 效果更明显。 b.制备方法： 在三氯化铁溶液中加入氢氧化钠，生成碱式氯化铁一钠，加入氢氧化钙生成碱式氯化铁一钙。要求铁 离子(Fe3+)浓度在 0.01～0.75mol/L， 氢氧根与铁的比(OH/Fe)在 0～2.5 之间。 具体配制如下： 10mL 0.5mol/L 将 六水氯化铁(FeCl3·6H2O)用水稀释到 200mL，在快速搅拌下，缓慢地加入 50m 无动力除尘L 0.25mol 的氢氧化钠，控 的氢氧化钠， 六水氯化铁 用水稀释到 ，在快速搅拌下， 左右， 制碱化度为 11%左右，即为产品。每次制备数量不宜过多，制备后立即使用。存放不得超过 20h，否则溶 左右 即为产品。 液将发生变化。 c.产品应用： 该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。可直接计量投加或适当稀释后投加，用做原水处理时 有效投加量 20～50mg/L，适用 pH 值范围广，处理后水的 pH 降低不大，不增加水的度，是一种新型高 分子絮凝剂。
聚合铁(PFCS) (PFCS)
a.物化性质： 棕黄粘稠液体，无味或略带味。相对密度 1.450，酸性，易溶于水。 b.制备方法：负压脉动式清肺仪 (1)以 FeSO4 为原料，FeSO4 用量为 23%～64%，水用量为 15%～20%,催化剂用量为 2%～8%，次氯酸 钠为氧化剂，充分搅拌反应 3h，静止熟化后过滤，即得产品。 (2)以硫酸铁为原料，以为氧化剂，使二价铁氧化为三价铁离子，然后以氢氧化钠中和调整碱化度， 同时加入氯化钙为稳定剂，反应 0.5h，可得到液体产品。 c.产品应用：
该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。可直接计量投加或适当稀释后投加，用
做原水处理时 有效投加量 20～50mg/L，适用 pH 值范围广，处理后水的 pH 降低不大，不增加水的度，是一种新型高 分子絮凝剂。
聚磷硫酸铁(PPFS)
a. 物化性能： 深红棕液体，经浓缩、干燥得红棕固体。聚磷硫酸铁是新型无机高分子净水剂，它是在聚合硫酸 铁的基础上引入磷酸根而合成的。其特点是不仅可以用于 pH 范围广的水质，而且其水解、沉降速度快， 对废水中的 S2-，COD、浊度有较高的去除率 、浊度有较高的去除率。 b. 制备方法： 聚磷硫酸铁的制备原理是先由硫酸亚铁经氧化制备聚合硫酸铁，然后向聚合硫酸铁溶液中加入计量的 磷酸钠，在一定的温度下，反应一段时间后，即生成聚磷硫酸铁，将溶液浓缩干燥，可得红棕固体产品。 在反应器内加入硫酸亚铁，然后加入计量的 98%的浓硫酸和 30%的过氧化氢水溶液，将其加热至 80℃反应 2h。然后再加入计量的磷酸钠，在 80℃下，反应 0.5h 即得深红棕液体，产物经浓缩、干燥，得红棕固 体。 c. 产品应用： 聚磷硫酸铁是一种低温低浊度的净水剂，pH 范围在碱锰电池 7～10 之间混凝效果最佳，对 COD 有好的去除效 果。 聚硅硫酸铝(PASS) (PASS) a. 物化性能： 聚硅酸硫酸铝是无透明液体，有效浓度 2%左右。 b. 制备方法： 一般由含有适
量硫酸根的聚合氯化铝、聚合硫酸铁等作原料。王德英等报道了用 Al3+∶SiO2=1∶1 的 摩尔比，用硅酸钠、硫酸和硫酸铝作原料制备聚硅酸硫酸铝絮凝剂。其过程为：取计量的硅酸钠，用去离 子水溶解后，用硫酸溶液调 pH 值到一定范围。将计量的硫酸铝加入到硅酸溶液中，用水稀释到二氧化硅 含量为 2%,充分搅拌后，放置 2h 即制得聚硅酸硫酸铝絮凝剂。 c. 产品应用： 聚硅酸硫酸铝是一种低温低浊度的净水剂，pH 范围在 7～10 之间混凝效果最佳，对 COD 的去除效果 也比较好。
三氯化铁 a. 物化性能： 固体产品为褐绿晶体，密度 2.898mg/cm3，熔点 282℃，在空气中极易吸收水分而潮解。液体产品为 红棕溶液。易溶于水、乙醇、甘油、乙醚和丙酮，难溶于苯。氯化铁应用于水处理做絮凝剂，在 20 世纪 70 年代初期，因其良好的溶解性能及优良的絮凝效果，一度引起广泛的关注。但由于其强烈的吸水性，为 包装、储存和运输带来不便，使其应用受到一定的限制。 b. 制备方法： 原料可用铁屑或铁粉、盐酸。为综合利用，也可用烧渣，烧渣中含铁为 20%～30%。 其反应式如下： 2Fe+6HCl→2FeCl3+3H2↑ 向带蒸汽夹套的反应锅内加入 30%～31%的盐酸，加热到 40～50℃时，加入烧渣。烧渣与盐酸的质量 比为(0.3～0.5)∶1，进行搅拌， 当反应锅内溶液达到 38～80 波美度时，停止加渣，继续搅拌， 反应 1～1.5h。 当料达到 40～42 波美度
时，反应基本完成。将反应溶液移入另一容器内，静止一昼夜，上部黄透明液体 为三氯化铁。然后将其蒸发浓缩至 55～60 波美度时，即可冷却结晶，经过 1～2d，析出棕黄粒状三氯化 铁结晶，纯度可达 85%以上。在生产中要控制好温度和波美度。 c. 产品应用： 该产品用于饮用水及工业给水净化处理。 液体产品可直接计量投加， 固体产品需在溶解池调配成 10%～ 20%溶液后计量投加。 固体产品吸湿性极强， 开封后最好一次性配成溶液， 有效投加浓度一般在发明网 10～50mg/L。 产品腐蚀性强，投加设备需进行防腐处理，操作工人应配备保护设施。 可用于活性污泥脱水。 使用的 pH 值范围为 6.0～11.0， 最佳的 pH 值范围为 6.0～8.4。 通常的用量为 5～ 100mg/L。形成的絮凝体粗大，沉淀速度快，不受温度的影响。用它来处理浊度高的废水，效果更显著。 它的腐蚀性大，比硫酸亚铁的腐蚀性强，能腐蚀混凝土和使某些塑料变形。当它溶解于水时，产生氯化氢 气体，污染周围环境。三氯化铁不仅可做絮凝剂，也可做防水剂等。 聚丙烯酰胺 固体聚丙烯酰胺的密度 23℃为 1.302g/cm3,玻璃化温度 153℃，软化温度为 210℃。 热稳定性良好。能以任意比例溶于水，水溶液为均匀透明的液体。当溶液浓度高于 10%时，可呈现出 类似凝胶状的结构。 长期存放的聚丙烯酰胺水溶液，溶液黏度将会下降，特别是在贮运条件较差时更为明显。应严格控制 存放温度在 50℃以下，防止直接曝晒外，可在溶液中添加少量的稳定剂，以使聚合物水溶液保持稳定。
水处理中常用的絮凝剂
（ 一） 1.低分子无机混凝剂 1.低分子无机混凝剂 目前应用最广泛的简单无机型絮凝剂是铁系、铝系金属盐。主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铝。三 6H 氯化铁(Fe:常用的是六水合三氯化铁(FeCl3· 20)形成的矾花沉淀性好,处理低温水或低浊度水效果比铝盐 好,适宜 pH 值范围较宽,但处理后水的度比铝系的高,有腐蚀性。硫酸亚铁(FeS04·H20)离解出的 Fe 只能 生成最简单的单核络合物,不如二价铁盐那样有良好的混凝效果。硫酸铝(Al2(S04)3)是废水处理中使用最多 的絮凝剂,使用便利,絮凝效果好,当水温低时水解困难,形成的絮体较松散,它的有效 pH 值范围较窄。明矶 (Al2(S04)3·K2S04.24H20)的作用机理与硫酸铝同 2.无机高分子絮凝剂 2.无机高分子絮凝剂 无机离分子絮凝剂混凝效果高、 价格低,有逐步成为主流药剂的趋势。 我国此类絮凝剂的开发成绩显著。 无机高分子絮凝剂的品种有阳离子型，如聚合氯化铝(PACL 聚合硫酸铝子液位计
(PAS)、聚合磷酸铝（PAP）、聚合 硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)、聚亚铁和阴离子型，如聚合硅酸〔PS〕 [15] [14] 2+
无机混凝剂
。
。
聚合氯化铝(PAC)：对各种废水都可以达到好的絮凝效果，能快速形成大的矾花,沉淀性能好，适宜的 pH 值范围较宽（pH 在 5-9 之间）,且处理后水的 pH 值和碱度下降较小。水温低时,仍可保持稳定的絮凝效 果，其碱化度比其它铝盐、铁盐为高,因此药液对设备的侵蚀作用小。 聚合硫酸铁(PFS)：混凝体形成速度快,密集且质量大且沉降速度快。尤其对低温低浊水有优良的处理 效果，适用水体 pH 值范围(pH 在 4-11 之间),腐蚀性小。实验表明,用聚铁净化水,可降低亚硝氮及铁的含 量。因此,它是优良安全的饮用水混凝剂剂,有取代对人体有害的聚合铝混凝剂的趋势。 聚亚铁：可将高价金属离子还原成低价金属离子,且不需酸化。该混凝剂在水体中具有电荷中和与吸附 架桥双重功能。与活性剂共用，可使胶体物质转变为混凝体,同时除去废水中的 Cu、Zn、Ni 等金属离子, 成为高效电镀废水净化剂。 聚合硫酸铝(PAS)：去除浊度效果显著，并有较广的温度使用范围和对原水的适用范围。不仅可处理工 业用水,还可处理工业废水。聚合硫酸铝混凝剂国外已有报道。 聚合硅酸(PS)：
目前对聚合硅酸制备方法、聚合机制、聚合度的影响因素匀己研究较为透彻。研究发 现,可利用中和所达到 pH 值的不同来控制聚合速度。聚硅酸具有很强的粘结聚集能力和吸附架桥作用。杨 修造等
[16]
对聚硅酸的胶凝特性进行了研究,证明了聚硅属阴离子型。聚硅酸的最大缺点是产品性质不稳定,
故不能成为独立商品。 （三）复合型混凝剂
高效复合型混凝剂是近年来才发展起米的,其发展非常迅猛,种类比较多,它的作用机理在于离子间的 相互增效作用。 聚合氯化铝铁：可利用煤石为原料制得，兼具有铁盐和铝盐的特性，在 pH 值 7.O-8.2 的范围内,其去 除浊度效果和絮体沉降性能都优于聚合铝。 聚合硫酸氯化铝铁：以铝土矿等为原料制得,其组成为含有多核聚铁及聚铝与氯根、硫酸根配位的复合 型无机高分子,兼备铁、铝混凝剂的优良性能。在某些方面,具有比 PAC 更好的效果。并且其生产工艺简单， 成本低，在水处理中具有广阔的应用价值。 聚铁：利用硫酸/
盐酸混酸溶解轧钢废钢渣的溶出液为原料,可制得聚铁。它具有电荷中 和与吸附架桥功能,形成的矾花大,沉降快,污泥脱水性能好,无二次污染。 聚合硫酸铝铁：以硫酸亚铁为原料在酸性条件下反应 l 小时,即得到盐基度 20%以上的复合聚合硫酸铝 铁,它对污水具有很好的混凝效果。 聚磷氯化铝：聚磷氯化铝比 PAC 具有更强的吸附性能,且混凝反应速度快,生成的矾花大等优点。 聚磷氯化铁：在聚合氯化铁中引入适量的 P04 能制得,研究表明 P04 在聚合铁中的含量有一定的范围, 超出此范围混凝效果反而下降。 聚硅氯化铝：用聚硅酸与聚合氯化铝可制得性能优异的聚硅氯化铝。 聚硅酸铁铝：其实验结果体现了电中和、吸附架桥、沉淀网捕作用的综合效应。适应 pH 值范围宽、贮 存期长(超过 1 个月)、易操作、用药量少、沉降性能好，用药量范围宽等优点。 无机化合物还可与有机化合物组合形成复合型的混凝剂,如聚合铝/苯甲酸乙酯的制备聚丙烯酰胺、聚合铁/甲壳素、聚合 铝/阳离子有机高分子等等,复合型的高效混凝剂性能、经济、二次污染等方面的综合性能是最好的,目前混 凝研究领域最热的也是复合型高效混凝剂。 （四）微生物混凝剂 有机型混凝剂尽管非常有效，但残留物有害,如丙烯酰胺单体是很强的致癌物,无机型及复合型混凝剂 也存在残留问题。微生物混凝剂正是在此形势下开发的新一代混凝剂。国内自 90 年代已开始进行研究，目 前已经发现许多微生物如格兰氏阳性菌、格兰氏阴性菌和其它如土壤杆菌属、厄氏菌属、
假单胞菌属等都 能产生混凝物质。其中具有最强混凝作用的是红平红球菌(Rhodococcus erythropolis),这种细菌在旱田土 壤中最常见,在沉降性良好的活性污泥微生物相中约占 2%，用它开发的纯微生物混凝剂命名为 NOC-1。
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