对用不同物料制取的高盐基度聚合铝的混凝效果的试验

窦 安 坤
长春市自来水公司

　　目前全过有些水厂已投加两步法生产的聚合铝混凝剂。投加此种混凝剂其混凝效果是否要好于硫酸铝。是否好于用氢氧化铝一步生产的聚合铝。对此笔者进行了试验。当用氢氧化铝一步法生产的聚合铝时，其三氧化二铝含量为百分之十时的其混凝效果要高三氧化二铝含量为百分之十五的硫酸铝的混凝效果。为什么其混凝效果高？原因是此种混凝剂的分子均为高分子络合物。有较强的吸附力。故而无论是低温低浊或是常温高浊的原水，其均能达到良好的混凝效果。但随着制取此种药剂的不同原料的应用。故而聚合铝的混凝效果有了很大差异。国家技术监督局虽于一九九六年颁发了新的聚合铝技术标准。其中较为突出的是将盐基度提高了十五个百分点以上。由原来的百分之四十五，提高到百分之六十以上。但对其混凝效果〔与硫酸铝为基点〕并没有作严格要求。对于用氢氧化铝加盐酸一步法生产聚合铝工艺来说其盐基度很难达到百分之六十以上。最高仅为百分之四十八九。为此国内专业厂家和生产此药剂的水司目前均已采用两步法来生产此药剂。两步法生产此种药剂的基本过程是：首先采用含活性三氧化二铝的原料加盐酸生成低盐基度聚合氯化铝然后再加入碱性物料调整盐基度使其达到百分之六十以上。采用此种方法时由于应用含铝原料及调碱物质不同，其生成的高盐基度聚合铝混凝效果是否相同？高,低盐基度的聚合铝其混凝效果有多大差异？对此笔者进行混凝试验，发现其混凝效果有很大差异。由而产生在同等环境下的不同药耗量。故而将对制水成本产生一定影响。笔者在公司一，二，三水厂及中心化验室人员配合下进行了一系列混凝试验，现将初步试验效果整理如下：

　　一、混凝效果试验：

　　㈠一九九九年十一月四日：三水厂化验室试验。
　　⒈试验条件
　　⑴仪器：DC—506型实验搅拌机；
　　　　　　HACH 浊度仪 精度 0.001
　　⑵药剂及浓度：A -PAC 盐基度为 45％ 。
　　　　　　　　　B-PAC 盐基度为67％。
　　　　　　　　　C—PAC 盐基度 为65％。
　　　　　　　　　浓度均为：1.0％重量比。
　　⑶药剂成分：A剂：用氢氧化铝加盐酸制取的盐基度为 45％的PAC。
　　　　　　　　C剂：用氢氧化铝加盐酸制取低盐基度PAC后再加重钙将盐基度调到60—70％。
　　　　　　　　B剂：用铝酸钙和氢氧化铝加盐酸两步法制取的PAC。盐基度为60---70％。
　　⑷源水：新立城库水 浊度 107 NTU 水温 3.8℃ 水量 1000 mL
　　⑸搅拌及自沉：快速250转／分 一分钟
　　　　　　　　　慢速80转／分四分钟
　　　　　　　　　慢速50转／分五分钟。
　　　　　　　　　自沉10分钟后测浊度。
　　⒉试验结果 ⑴ 浊度NTU测定值  （表一）

　　⑵PH的测定值室 〔表二〕

　　㈡一九九九年十一月九日：三水厂化验室试验。
　　⒈试验条件；
　　⑴一切条件同上述。
　　⑵源水：石头口门水库水。
　　　　　　 浊度：11.5
　　　　　　   PH ：8.28
　　　　　　 水温：8.30℃
　　⒉试验结果： ⑴浊度NTU测定值 （表三）

　　⑵PH测定值 （表四）

　　㈢一九九九年十一月十九日：三水厂化验室试验。
　　⒈试验条件：
　　⑴仪器及搅拌条件同上。
　　⑵源水：新立城水库水
　　　　　　浊度：50.2NTU
　　　　　　PH 8.09
　　　　　　水温6.0℃
　　⑶增加固体硫酸铝 三氧化二铝含量 15.6％.简称: AS
　　⒉试验结果:  ⑴浊度NTU测定值  （表五）

※ A,B,C 药剂为十五天前配制.

　　㈣一九九九年十一月二十五日:三水厂化验室试验.
　　⒈试验条件：
　　⑴仪器及搅拌条件同上.
　　⑵源水：新立城水库水 浊度:43.9NTU  Ph 7.99. 水温:4.0℃
　　⒉试验结果： ⑴浊度NTU测定值 （表六）

※A C药剂为二十天前配制.B剂为一天前配制.

　　㈤一九九九年十一月十二日二水厂化验室试验
　　⒈试验条件：
　　⑴源水：石头口门水库水。
　　　　　　浊度 8.1NTU
　　　　　　水温 7.0℃
　　　　　　PH值。
　　⑵搅拌器及浊度仪：
　　⑶搅拌速度及时间：
　　⑷药剂种类：A剂－目前化工厂生产的PAC盐基度 45％。
　　　　　　　　B剂—氢氧化铝和铝酸钙两步法制造的PAC样品。
　　　　　　　　　　　盐基度 60—70％。
　　　　　　　　　　　Si----活化硅胶 5.0％
　　　　　　　　　　　药剂浓度均为1.0％。
　　⒉混凝试验结果： 浊度测定NTU值
　　⑴未加入活化硅胶时： （表七）

　　⑵均加入同等量活化硅胶时〔浓度为30％〕：（表八）

　　㈥一九九九年十一月十五日二水厂化验室试验：
　　⒈试验条件：
　　⑴仪器及混合搅拌速度；时间等同㈤。
　　⑵源水：石头口门水库水
　　　　　　浊度：8.0
　　　　　　水温：6.9℃
　　　　　　PH 8.17
　　⒉混凝试验结果： 浊度测定NTU值
　　⑴未加入活化硅胶时 （表九）

　　⑵均加入同等量活化硅胶时（浓度为40％）：（表十）

　　㈦一九九九年十一月十六日公司中心化验室试验：
　　⒈试验条件
　　⑴仪器及混合搅拌速度、时间：
　　⑵源水：石头口门水库水
　　 　　　 浊度9.3
　　　　　　水温 6.5℃
　　　　　　PH 8.3
　　⑶药剂品种及浓度：
　　　A剂：化工厂现生产的盐基度为45％的PAC.。
　　　B剂：用氢氧化铝和铝酸钙两步法制做的盐基度为65％的PAC。浓度为1：4.
　　　　　　Si剂：含硅胶浓度为2.1％。
　　⒉混凝试验结果：  浊度测定NTU值
　　⑴未投加活化硅胶 （表十一）

　　⑵投加等量活化硅胶时 （表十二）

　　㈧一九九九年十二月六日一水厂化验室试验
　　⒈试验条件：
　　⑴仪器：中国城镇供水协会华水新技术开发公司制造 DC-506型搅拌器。美国哈斯公司制造 NTU哈斯浊度仪。
　　⑵搅拌速度及沉淀时间：急速搅拌 300转／分 90秒。
　　　　　　　　　　　　　慢速　　　80转／分 五分钟
　　　　　　　　　　　　　　　　　　30转／分 八分钟
　　　　　　　　　　　　　自沉　　　　10分钟。
　　⑶药剂品种及浓度：同试验㈠
　　AS—大连金光化工厂产固体硫酸铝。三氧化二铝含量15％。药剂配制浓度为 1.0％〔重量比〕
　　⑷源水：伊通河水
　　　　　　 浊度：35.5
　　　　　　 水温：3.4℃
　　⒉混凝试验结果：

　　二、初步结论

　　㈠根据上述试验结果可以看出，用氢氧化铝一步法生产的高盐基度聚合铝其混凝效果要好于硫酸铝和低盐基度聚合铝。经初步计算在混凝过程达到同等剩余浊度时其比硫酸铝的混凝用药量低百分之四十左右。比低盐基度聚合铝混凝药用量低百分之三十左右。
　　㈡由于高盐基度聚合铝的生产用原料不同，在混凝试验时其发现混凝效果也有一定差异。完全采用氢氧化铝制取的高盐基度聚合铝其混凝试验效果要比采用铝酸钙制取的高盐基度聚合铝混凝试验效果好。前者药用量比后者低百分之十以上。就药剂的稳定性而论。前者比后者好。前者能保持六个月以上，当药剂中的三氧化二铝含量为百分之一浓度时，其在一周内不水解。而后者很难达到这一点。其母液仅能维持一个月左右。
　　㈢由于应用不同原料制取高盐基度聚合铝。故在生产过程中将对生态环境有不同影响。如完全用氢氧化铝为原料生产聚合铝时其对环境基本无污染。而用铝酸钙为原料生产聚合铝时将产生百分之十左右的含水量为百分之二十以上酸性固体残渣。按年产五千吨药剂量计算，将产出五百吨左右难处理的残料。
　　㈣经济，技术效果分析：
　　经笔者多此试验可以肯定说，如应用以氢铝为原料生产的高盐基度聚合铝用于水的混凝时其与固体硫酸铝比，可降低药耗量百分之四十左右。且其质量均可达到国标要求。如应用铝酸钙为原料生产时，其降低药量不如上述。且存在含碴量高和产品质量不稳定，影响环境保护等不足。优点是其原料价格低，可降低生产成本。
　　㈤尚需探讨的几个问题：
　　⒈用高盐基度聚合铝进行水的混凝试验仅是在低温低浊时进行的。尚未在常温进行。但笔者想如果低温时可行，常温应也可行。
　　⒉如用铝酸钙为原料制取高盐基度聚合铝用于水的混凝时是否还需进行以下几项工作：
　　⑴按国标要求进行金属离子检测。此是因为铝酸钙原料成份较为复杂，当其与盐酸反应时易形成氯化物溶于药剂中。
　　⑵要找出对生产中产生的有害固体残渣处理意见。

　　以上看法是笔者在应用高盐基度聚合铝为水的混凝剂时的几点不成熟意见。如有不妥之处请谅解。

2001年2月20日