聚合氯化铝铁絮凝剂制备

发布日期:2018-03-29 06:32:05 浏览次数:393

     聚合氯化铝,是一种优良的无机高分子絮凝剂。它在使用时具有絮体形成快、沉淀性好,水中碱度消耗少,特别是对水温、pH值、浊度和有机物含量变化适应性强等优点。以三氯化铁为原料在强碱的作用下新制凝胶氢氧化铁,经过洗涤、过滤得到的比较纯净的凝胶氢氧化铁再与六水氯化铝在无水乙醇溶液中复合共聚生成聚合氯化铝铁。水处理实验结果表明其浊度去除率与COD去除率都很高,均高于市售同类产品。该工艺过程特点是制备周期短,条件简单,产品纯度高,含盐量较少,杂质含量低。

聚合氯化铝
    准确称量一定质量的氯化铁用蒸馏水全部溶解,得到氯化铁溶液,加入稍过量的氢氧化钠溶液使Fe3+全部沉淀,经过减压抽滤、去离子水洗涤使凝胶的pH=7,并且除去凝胶里的氯化钠,得到比较洁净的氢氧化铁凝胶。根据氯化铁的投入量计算凝胶中氢氧化铁的物质的量。由于氢氧化铁的物质的量与凝胶的体积成正比,在总体积中量取一定体积的氢氧化铁凝胶溶液就得到了一定物质的量的氢氧化铁。
    分别称取一定质量的氯化铝和上一步制得的凝胶氢氧化铁混合放到干净烧杯中,加入适量无水乙醇。用加热套加热并且不断地搅拌,使固体全部溶解。继续蒸馏除去溶液中少量的水分,然后再把溶液放到电热鼓风干燥箱蒸干得到纯净固体聚合氯化铝铁,蒸出的乙醇经过处理可以循环利用。
     新制聚合氯化铝铁产品的酸碱度相对稳定,其值在4~5之间,这与国家标准相一致,随着投料比的变化其pH值的变化不大。制备产品的盐基度在一定范围内随着氯化铝和新制凝胶氢氧化铁的摩尔比的减小而增大,但到一定比(1:9)时盐基度略有下降。产品对水样浊度、COD的去除率曲线和产品的盐基度曲线基本相似,实验结果与理论相一致[14]。聚合氯化铝铁对水样浊度、COD的去除率随着盐基度的增大而增加。六水氯化铝物质的量为0.04 mol,新制凝胶氢氧化铁的物质的量为0.16 mol,乙醇体积为40 mL时产品的盐基度、浊度和COD的去除率也最高。在水处理的过程中,盐基度是一个很重要的指标,产品的盐基度较高,待处理水的浊度和COD的去除率会比较高,絮凝剂的效果也就越好,可以达到比较理想的处理效果[15-16]。
加入溶剂量偏多,新制备的产品的盐基度、浊度和COD的去除率也有一个小幅度的提升。这是由于溶剂量的多少影响了产品的聚凝效果,或者影响到聚合氯化铝铁的形态,这还需要进一步验证。但随着溶剂量的增加,产品的性能变化不大,而只能增加反应时间和能量的消耗。
     以六水氯化铝和三氯化铁为原料在无水乙醇溶液中复合共聚生成聚合氯化铝。并且试验以投料不同摩尔比和溶剂乙醇的用量两个方向研究了新方法的最佳工艺条件。在溶剂量相同的条件下,比较了不同摩尔比的聚合氯化铝铁固体对产品的盐基度、浊度和COD的去除率的影响;同摩尔比的条件下,确定了溶剂的最佳用量。由实验得出当氯化铝物质的量为0.04 mol,新制凝胶氢氧化铁的物质的量为0.16 mol,乙醇体积为40 mL时制备周期最短,产品的盐基度、浊度和COD的去除率也最高,絮凝效果最好,可以达到比较理想的处理效果。

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