聚硅酸铝铁锌絮凝剂的絮凝性能研究

郑州市自来水股份有限公司 薛 科

机械工业第六设计研究院有限公司 彭君明 廖修文 景红莉 王 斌 辛保兵 杨一凡 刘 振

煤炭工业郑州设计研究院有限公司 王 宁

聚硅酸铝铁锌絮凝剂的絮凝性能研究

郑州市自来水股份有限公司 薛 科

机械工业第六设计研究院有限公司 彭君明 廖修文 景红莉 王 斌 辛保兵 杨一凡 刘 振

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无机高分子絮凝剂的研究的是铁盐和铝盐等金属盐类絮凝剂为基础的新型絮凝剂，取代了无机絮凝剂在水处理中处理效果差，腐蚀性大的缺点，目前，聚合铝、铁、硅以及其他各种复合絮凝剂的研究成为一个热点。聚硅酸铝铁锌综合了聚硅酸、铝盐和铁盐的絮凝特点，充分发挥了吸附架桥，网捕卷扫，电性中和等各种絮凝作用，絮凝效果好，具有较好的去浊脱色效果。

一、材料与方法

1.实验试剂。聚硅酸铝铁锌（Al∶Fe∶Zn∶Si=1∶1∶2∶4）。试验水样采用高岭土配制的模拟废水。高岭土过筛后加入自来水,静沉3 h后取上清液配制到所需浊度。

2.仪器及检测项目。仪器包括雷磁酸度计，JBZ-12H型磁力加热搅拌器，AT6-3程控混凝实验搅拌仪，WGZ-1型光电浊度计。检测项目为浊度检测。

3.试验方法。利用实验室烧杯沉降法评定絮凝性能。将300m l水样盛于600m l烧杯中,在快速搅拌过程中加入絮凝剂，先以转速120 r/min搅拌2min,再以40 r/min搅拌10min,再沉降10min后取上清液测定浊度。

二、数据分析

1.浊度对絮凝效果的影响研究。在中性条件下，取不同浊度的原水，其中浊度分别为10 NTU、20 NTU、30 NTU、40 NTU。投加聚硅酸铝铁锌絮凝剂，考察在不同浊度下的絮凝效果。如图1所示，絮凝剂在浊度为20NTU时，能达到最好的去除效果，去除效果可达到99%以上。

2.pH值影响研究。在原水浊度为20 NTU时，水样pH分别为6、7、8、9。如图2所示，pH在7和8之间时，絮凝效果最好，说明在弱酸性和碱性条件下，絮凝剂具有较好地絮凝效果，但在pH为6和9时，絮凝剂的除浊效果仍能达到国家标准，除浊效果在95%以上，说明该絮凝剂受pH的影响较小。

3.絮凝剂投加量研究。原水浊度为20 NTU，投加不同浓度的该絮凝剂，浓度范围为0.2~2.5mL/L，通过六连搅拌器搅拌，最终测定原水剩余浊度。如图3所示，絮凝剂用量在1.5~2mL/L，絮凝效果好，最高去浊率可达到98%以上。絮凝剂的最佳投加量为1.75mL/L。随着絮凝剂用量的增加，絮凝效果有所下降。

4.温度影响研究。在原水浊度为20 NTU时，在4个不同的温度环境下，投加1.75mL/L的絮凝剂，经搅拌后测定结果，根据测得数据做图表，如图4所示，随着温度的升高，絮凝效果有所加强，但总体上，絮凝剂絮凝性能受温度的影响较小，但不同温度下剩余浊度均低于1NTU。

三、结论

1.聚硅酸铝铁锌絮凝剂最佳投加量1.5mL/L，最佳pH为6~ 9，受温度影响小，适应性强。

2.聚硅酸铝铁锌3种金属离子紧密交错结合形成高分子长链，通过-OH基键合形成的无机高分子物质。铝盐、锌盐和铁盐优势互补协调作用，是聚硅酸铝铁锌有较好处理效果的原因。

3.与普遍使用的聚合铁，聚合锌等絮凝剂相比，有较好的絮凝效果，适应性强，发展广阔。