隨著社會的發(fā)展,人類工業(yè)化和城市化的腳步越來越快,同時對淡水的需求量也越來越來大，加上廢水、污水排放量的增大,對水體的污染也日益嚴(yán)重,因此大量的飲用水和工業(yè)用水都必須經(jīng)過凈化處理過后才可以使用。在凈化處理水和污水的過程中,絮凝沉淀法是被應(yīng)用得最廣泛、最經(jīng)濟(jì)、最重要的一種方法，在絮凝過程中絮凝劑起著核心作用。
聚氯化鋁鐵的發(fā)展進(jìn)程
聚氯化鋁鐵(PAFC)是一種新型,高效無機(jī)陽離子復(fù)合絮凝劑,聚氯化鋁鐵既具有鋁鹽絮凝劑絮體大、水處理范圍寬、濁度去除效果好、腐蝕性小等優(yōu)點(diǎn);還具有鐵鹽絮凝劑絮題沉降快、易于分離.低溫水處理性能好、水處理PH值范圍大等特點(diǎn)。目前,聚氯化鋁鐵已成功用于飲用水、工業(yè)用水及多種工業(yè)廢水的處理。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1探索性實(shí)驗(yàn)
聚氯化鋁鐵絮凝劑的制備,綜合查閱文獻(xiàn)資料,共聚反應(yīng)條件:溫度50~80C和時間2~4h,鋁鐵比控制在9:1~5:5之間，堿化劑劑量確定在Fe:Ca在0.25~0.35之間，PH值范圍為為6~8。配制1mol/L的三氯化鋁和三氯化鐵溶液各250ml,備用。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1探索性實(shí)驗(yàn)
聚氯化鋁鐵絮凝劑的制備，綜合查閱文獻(xiàn)資料,共聚反應(yīng)條件:溫度50~80℃和時間2~4h ,鋁鐵比控制在9:1~5:5之間,堿化劑劑量確定在Fe:Ca在0.25~0.35之間,PH值范圍為為6~8。配制1mol/L的三氯化鋁和三氯化鐵溶液各250ml,，備用。
1.2實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與討論
在探索性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選用正交實(shí)驗(yàn)考察聚合反應(yīng)中鋁鐵比、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度分別對最后去除率的影響:
通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出分子量越大即粘度越大則其相應(yīng)的去除率效果越好。
為了提高實(shí)驗(yàn)的精確度,通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正交實(shí)驗(yàn)因素水平得出由于溫度之效應(yīng)為正值,故應(yīng)取高水平;時間之效應(yīng)為正值,故應(yīng)取高水平;鋁鐵之效應(yīng)為負(fù)值,故應(yīng)取低水平，即最佳反應(yīng)條件下,濁度去除率高達(dá)98.709%。
另還通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出其分子量的大小同粘度大小之間的關(guān)系,以及對應(yīng)其相應(yīng)的去除率效果好壞間的關(guān)系,最終通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出分子量越大即粘度越大則其相應(yīng)的去除率效果越好。
1.3驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)
根據(jù)兩組正交實(shí)驗(yàn)的研究分析,最終分析發(fā)現(xiàn)如下結(jié)果:聚氯化鋁鐵的最佳試驗(yàn)點(diǎn)是T=70C, t=3h, Al:Fe=6:4,濁度除去率=99.06%。
2結(jié)論
本研究以三氧化鐵和三氧化鋁為原料制備聚氯化鋁鐵，研究了聚氯化鋁鐵制備過程中各種因素的影響，用聚氯化鋁鐵處理自制污水,并用濁度儀對其去污效果進(jìn)行了測量,用烏氏粘度計(jì)對絮凝劑的年度進(jìn)行了測定,得出以下結(jié)論:
(1)以三氧化鐵和三氧化鋁為原料,用氧化鈣為堿化劑,在常壓下，向三氧化鐵和三氧化鋁的混合液中加入氧化鈣溶液合成聚氯化鋁鐵的工藝路線,實(shí)驗(yàn)證明此I藝路線是可行的。
(2)制備聚氯化鋁鐵的最佳工藝條件為:反應(yīng)溫度為70C,反應(yīng)時間為3h,鋁鐵比為6:4,堿化劑用量由三氯化鐵的用量而定(me:mc=0.3)。
(3)聚氯化鋁鐵的粘度測量數(shù)據(jù)表明聚氯化鋁鐵的凈水效果越好其相對粘度就越大,水處理時形成的絮體就更加致密而大型化。
(4)自制廢水絮凝試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明最佳絮凝PH值在6-7之間，最佳投加量為2ml/30ml污水,濁度去除率最高可達(dá).99.06%。
絮凝劑的種類很多,但是復(fù)合型絮凝劑聚氯化鋁鐵在今后的污水處理中,發(fā)揮的作用將越來越大。在無機(jī)絮凝劑當(dāng)中,聚氯化鋁鐵是一種性能極佳的無機(jī)絮凝劑,作為一種新型的水處理劑，應(yīng)用前途十分廣闊，故合成聚氯化鋁鐵是極其重要的。