聚硅硫酸铝的制备和应用

聚硅硫酸铝的制备和应用摘要：用水玻璃、硫酸铝和硫酸制备了聚硅硫酸铝（PASS）。最佳制备条件：pH值4.5～5.5。制成品Al2O3含量≥1.4%，SiO2含量≥1.5%，pH值2.0～2.5。与聚合氯化铝（PAC）比较，聚硅硫酸铝（PASS）处理淮河原水絮凝效果好，成本低。关键字：聚硅硫酸铝絮凝剂水处理浊度聚硅硫酸铝（PPASS）于1989年1月由汉迪化化学品公司研研制成功［1，2］，1991年在加拿大大投产，国内内90年代开始研研制并使用PASS。我们通过过试验，用水水玻璃、硫酸酸铝和硫酸成成功制备出了了PASS。用以处理理淮河原水，与与聚合氯化铝铝（PAC）相比，PASS不仅絮凝效效果好，而且且可大大降低低制水成本。1实验部分1.1仪器和和试剂78-1型磁力力加热搅拌器器，pH3255-B型酸度计，2100N型浊度仪，DBJ-6612型定时变速速搅拌机（六六联）。中性性水玻璃（淮淮南），硫酸酸铝（山东），硫硫酸（AR级）。1.2PASSS的制备搅拌条件下，将将稀释好的中中性水玻璃加加到20%的硫酸中，控控制pH值在4.5～5.5之间。在硅硅酸聚合到适适宜程度时加加入硫酸铝搅搅拌溶解。然然后按1∶1稀释即为制制成品。1.3混凝试试验用2台DBJ--612型定时变速速搅拌机在2×6个1000mL烧杯分组同同时进行试验验。一组用PASS作絮凝剂，另另一组用PAC作絮凝剂。分分组加入一定定量的絮凝剂剂后，在转速速200rr/min下搅拌2min，随后100rr/min搅拌3min，最后60r//min搅拌5miin，静置30miin后取上清液液分析水质。2结果与讨论论2.1PASSS的制备条件件在PASS的制制备中，活性性硅酸的制备备是关键一环环。一方面要要保证有足够够的聚合度，另另一方面要防防止出现凝胶胶化（聚合硅硅酸极不稳定定）。溶液的的酸度、浓度度、温度以及及反应时间对对其都有影响响。经反复试试验，搅拌条条件下，将按按比例稀释后后的水玻璃投投加到20%的硫酸中，较较容易控制溶溶液的pH值，从而控控制硅酸的聚聚合速率，在在溶液凝结胶胶化前有适宜宜的时间定量量加入硫酸铝铝，制备出PASS。最佳制备备条件：pH值4.5～5.5。制成品Al2O3含量≥1.4%，SiO2含量≥1.5%，pH值2.0～2.5。制成品经经过熟化（5天）以后使使用效果更佳佳。2.2去浊效效果比较用自制的PASSS对冬季和夏夏季不同水温温和浊度的淮淮河原水进行行了搅拌实验验，并与碱式式聚合氯化铝铝（PAC）进行比较较，结果如下下：表1冬季试验验数据（淮河原水水：水温7℃；浊度40NTU；pH=7..2；色度=32）

PASSPAC杯号1234561#2#3#4#5#6#投加量/mL56789100.751.01.251.51.752Al2O3××100//(mg.LL-1)2.753.33.86*4.414.965.513.514.685.857.028.19*9.36上清液浊度/NNTU9.096.574.90*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夏季试验验数据（淮河河原水：水温温26.5℃；浊度146NTTU；pH=7..4；色度=30）

PASSPAC杯号1234561#2#3#4#5#6#投加量/mL2224262830321.251.51.752.02.252.5Al2O3××100//(mg.LL-1)12.113.214.3*15.416.517.610.81213.214.415.6*16.8上清液浊度/NNTU8.556.655.01*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分别别为用PASS和PAC在冬季和夏夏季对淮河原原水所做的搅搅拌实验数据据。冬季，淮淮河水温低，粘粘度系数较大大，浊度相对对较小，水比比较难处理。但但由于PASS同时具有电电中和作用和和吸附架桥作作用［3］，所以PASS的去浊效果果明显优于PAC（见表1）。在夏季季淮河水高温温高浊的情况况下，由于PASS中反应性铝铝含量高［4］，所以它的的去浊效果仍仍比PAC强（见表2）。对照表1和表2带“*”值，我们会会发现，达到到相近的去浊浊效果，夏季季两种净水剂剂中Al2O3量相当，而而冬季PASS中的Al2O3不到PAC的一半，说说明PASS处理低温淮淮河水时，更更多发挥作用用的是PASS的吸附架桥桥作用。2.3效益分分析蚌埠三水厂厂沉淀水浊度度标准为4～6NTU，表1和表2中带“*”值均达标，故故用作成本核核算引用值。PASS和PAC市场价分别别为110元/吨和1000元/吨（自制同同比含量PASS每吨约92.7元）。按市市场价计算：：冬季千吨水水净水剂成本本PASS为15.4元，PAC为35.0元；夏季千千吨水制水成成本PASS为57.2元，PAC为65.0元。蚌埠三三水厂现在使使用PAC为常规净水水剂，日供水水约25万吨。若改改用PASS，冬季每月月可节约成本本14.7万元，夏季季每月可节约约成本5.85万元，效益益可观。3结论(1)以水玻璃璃、硫酸铝和和硫酸制备PASS原料易得，工工艺简单，操操作简单，不不需加热，可可现场制备；；(2)PASSS净水时矾花花大，絮体沉沉降快，去浊浊效果明显优优于PAC，尤其适合合难处理的低低温、低浊水水；(3)使用PPASS替代PAC处理淮河原原水，混凝效效果好且可大大大节约制水水成本。参考文献[1]DissterHHasseUSP49981675519911-01-001[2]DissterHHasseUSP51149400010022-09