聚合硫酸铝的介绍

聚合硫酸铝和十八水合硫酸铝不一样；

聚合硫酸铝是复合型高分子聚合物，分子结构庞大，吸附能力强，净水效果优于所有传统的无机净水剂。投入原水后形成的絮凝体大，沉淀速度快，活性高，过滤性好。 且对各种原水的适应性强，对水的PH值影响极小(PH值4-11)。不论原水浊度高低，废水污染物浓度大小，其净化效果显著。用量少:对设备、管道腐蚀性小，操作方便，投药量小，净化成本低。常温析出含有18分子结晶水，为18水硫酸铝，工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%，即使100摄氏度也不会自溶（溶于自身结晶水）。不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。

十八水合硫酸铝用于造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂，水处理中作絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造 明矾、铝白的原料，石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料。

聚合硫酸铝铁(PAFS)是新型高效的无机高分子混凝剂，且初凝时间短，形成的矾花较大，沉降速度快，残留铝含量低，混凝效果受温度影响较小，用量少、去除率高、应用领域广泛等优点，目前主要用于混凝除浊、处理印染废水、处理焦化废水、处理含重金属离子的废水、处理乳品废水等方面。

聚合硫酸铝和聚合硫酸铝铁的区别，它们都是复合型聚合物，都有絮凝剂的作用，都可以用在污水处理中；聚合硫酸铝分子结构庞大，吸附能力强，净水效果优于所有传统的无机净水剂。投入原水后形成的絮凝体大，沉淀速度快，活性高，过滤性好。 且对各种原水的适应性强，对水的PH值影响极小(PH值4-11)。

聚合硫酸铝铁兼具铝盐的净水效果和铁盐的安全无害的优点，还具有盐基度高、矾花大、絮凝沉降快、用量少、去除率高、应用领域广泛等优点，目前主要用于混凝除浊、处理印染废水、处理焦化废水、处理含重金属离子的废水、处理乳品废水等方面。

（一）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。三氯化铁(Fe:常用的是六水合三氯化铁(FeCl3•6H20)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,但处理后水的色度比铝系的高,有腐蚀性。硫酸亚铁(FeS04•H20)离解出的Fe2+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[14]。

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(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]。

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。

铝系：硫酸铝、明矾、聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝（PAS）

铁系：三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁（PFS）、聚合氯化铁（PFC）

有机高分子混凝剂：聚丙烯酰胺（PAM）

优缺点：

硫酸铝

优点是，价格较低，使用便利，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响。缺点是，当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散；不溶杂质含量较多。

聚合氯化铝（PAC）

优点是，1应用范围广；2易快速形成大的矾花，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低；3、适宜的PH值范围较宽(在5～9间)；

4、水温低时，仍可保持稳定的混凝效果；

5、其碱化度比其他铝盐、铁盐为高，因此药液对设备的侵蚀作用小。

三氯化铁

极易溶于水；沉淀性好，处理低温水或低浊水效果比铝盐的好。

缺点是，氯化铁液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大，调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀材料硫酸亚铁

不如三价铁盐那样有良好的混凝效果；残留在水中的

Fe2+会使处理后的水带色。

聚合硫酸铁

投加剂量少；絮体生成快；对水质的适应范围广以及水解时消耗水中碱度少

聚丙烯酰胺（PAM）

常作助凝剂以配合铝盐和铁盐作用，效果显著。

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主要分为两大类别：铁制剂系列和铝制剂系列，当然也包括其丛生的高聚物系列。絮凝剂有不少品种，其共同特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。

在水处理工程中较常见的絮凝剂如：硫酸铝（明矾），聚合硫酸铝（poly aluminium sulfate) ,栲胶等等。 性状：灰白色粉末或正交棱形结晶流动浅黄色粉末。对光敏感。易吸湿。在水中溶解缓慢，但在水中有微量硫酸亚铁时溶解较快，微溶于乙醇，几乎不溶于丙酮和乙酸乙酯。在水溶液中缓慢地水解。相对密度(d18)3.097。热至480℃分解。商品通常约含20%水呈浅黄色。也有含9分子结晶水的。相对密度2.1。175℃失去7分子结晶水。

用途：1、用于银的分析，糖的定量测定。用作染料。墨水。净水。铝的雕刻。消毒。聚合催化剂等。2、分析试剂、糖定量测定、铁催化剂、媒染剂、净水剂制颜料、药物。3、水处理行业用作净水的混凝剂和污泥的处理剂。4、被用作媒染剂以及工业废水的凝结剂，也用于颜料中。5、医药上用硫酸铁作收敛剂和止血剂。6、用于镀锌镍铁合金、镀锌铁钴合金等电解液中。 性质：极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。常温析出含有18分子结晶水，为18水硫酸铝，工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%，即使100℃也不会自溶（溶于自身结晶水）。不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐而带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒，粉尘能刺激眼睛。

作用：1.造纸工业中用作纸张施胶剂，以增强纸张的抗水、防渗性能；2.溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，从而自水中除去，故用作供水和废水的混凝剂；3.用作浊水净化剂，也用作沉淀剂、固色剂、填充剂等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料（收敛剂）；4.消防工业中，与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂；5.分析试剂，媒染剂，鞣革剂，油脂脱色剂，木材防腐剂；6.白蛋白巴氏杀菌的稳定剂(包括液体或冷冻全蛋、蛋白或蛋黄)；7.可作原料，用于制造人造宝石和高级铵明矾，其他铝酸盐；8.燃料工业中，在生产铬黄和色淀染料时作沉淀剂，同时又起固色和填充剂作用。 聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，10%（重量）的水溶液为红棕色透明溶液，吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。

使用方法及注意事项：因原水性质各异，应根据不同情况，现场调试或作烧杯试验，取得最佳使用条件和最佳投药量以达到最好的处理效果。

1、使用前，将本产品按一定浓度（10-30%）投入溶矾池，注入自来水搅拌使之充分水解，静置至呈红棕色液体，再兑水稀释到所需浓度投加混凝。水厂亦可配成2-5%直接投加，工业废水处理直接配成5-10%投加。

2、投加量的确定，根据原水性质可通过生产调试或烧杯实验视矾花形成适量而定，制水厂可以原用的其它药剂量作为参考，在同等条件下本产品与固体聚合氯化铝用量大体相当，是固体硫酸铝用量的1/3-1/4。如果原用的是液体产品，可根据相应药剂浓度计算酌定。大致按重量比1:3而定。

3、使用时，将上述配制好的药液，泵入计量槽，通过计量投加药液与原水混凝。

4、一般情况下当日配制当日使用，配药需要自来水，稍有沉淀物属正常现象。

5、注意混凝过程三个阶段的水力条件和形成矾花状况。(1)凝聚阶段：是药液注入混凝池与原水快速混凝在极短时间内形成微细矾花的过程，此时水体变得更加浑浊，它要求水流能产生激烈的湍流。烧杯实验中宜快速（250-300转/分）搅拌10-30S，一般不超过2min。(2)絮凝阶段：是矾花成长变粗的过程，要求适当的湍流程度和足够的停留时间（10-15min），至后期可观察到大量 矾花聚集缓缓下沉，形成表面清晰层。 烧杯实验先以150转/分搅拌约6分钟，再以60转/分搅拌约4分钟至呈悬浮态。(3)沉降阶段：它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程，要求水流缓慢，为提高效率一般采用斜管 （板式）沉降池（最好采用气浮法分离絮凝物），大量的粗大矾花被斜管（板）壁阻挡而沉积于池底，上层水为澄清水，剩下的粒径小、密度小的矾花一边缓缓下降，一边继续相互碰撞结大，至后期余浊基本不变。烧杯实验宜以20-30转/分慢搅5分钟，再静沉10分钟，测余浊。

6、强化过滤，主要是合理选用滤层结构和助滤剂，以提高滤池的去除率，它是提高水质的重要措施。

7、本产品应用于环保、工业废水的处理，使用方法与制水厂大体相同，对高色度、高COD、BOD的原水处理，辅以助剂作用效果甚佳。

8、采用化学混凝法的企业，原用的设备无需作大的改造，只需增设溶矾池即可使用本产品。

9、本产品须保存在干燥、防潮、避热的地方（<80oC，切勿损坏包装，产品可长期储存）。

10、本产品必须溶解才能使用，溶解设备和加药设施应采用耐腐蚀材料。

相关解释：

絮凝——从工艺上看，是指絮粒通过吸附、交联、网捕，聚结为大絮体沉降的过程。

絮凝剂——是从化学角度看，是使胶体和悬浮颗粒凝聚和絮凝的药剂，所以也称为混凝剂。

凝聚——从作用机理来看，是指胶体和分散系双电层压缩、ζ电位破坏、电性中和而脱稳并聚集为絮粒的过程。

混凝——凝聚和絮凝统称为混凝。

压缩双电层机理：由胶体粒子的双电层结构可知,反离子的浓度在胶粒表面处最大,并沿着胶粒表面向外的距离呈递减分布,最终与溶液中离子浓度相等.当向溶液中投加电解质,使溶液中离子浓度增高,则扩散层的厚度减小.该过程的实质是加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层中,从而使扩散层厚度减小.由于扩散层厚度的减小,电位相应降低,因此胶粒间的相互排斥力也减少.另一方面,由于扩散层减薄,它们相撞时的距离也减少,因此相互间的吸引力相应变大.从而其排斥力与吸引力的合力由斥力为主变成以引力为主(排斥势能消失了),胶粒得以迅速凝聚.

吸附-电中和机理：胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用,由于这种吸附作用中和了电位离子所带电荷,减少了静电斥力,降低了ξ电位,使胶体的脱稳和凝聚易于发生.此时静电引力常是这些作用的主要方面.上面提到的三价铝盐或铁盐混凝剂投量过多,凝聚效果反而下降的现象,可以用本机理解释.因为胶粒吸附了过多的反离子,使原来的电荷变号,排斥力变大,从而发生了再稳现象.

硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系为：

Ph3时,吸附-电中和作用；

Ph>3时水中便出现聚合离子及多核羟基配合物,这些物质会吸附在胶核表面,分子量越大,吸附作用越强；