我国是水资源短缺和污染比较严重的国家之一,随着工业生产的发展,用水量急剧增加,工业废水也相应增加,不论饮用水,工业用水,还是废水都必须经过处理才能使用或排放。大力发展水处理化学品对节约用水、治理污水起着重要的作用。水处理剂是工业用水、生活用水、废水处理过程中所必需使用的化学药剂。其中絮凝剂是水处理剂中的一种,作为水处理方面的絮凝剂主要是无机絮凝剂和有机絮凝剂,无机絮凝剂主要为铁盐和铝盐两大类,由于有机高分子絮凝剂可能存在的毒性,加之价格昂贵等原因,很少在净水处理上应用。铁盐絮凝荆,其絮凝效果不错,但由于铁离子对饮用水及各种工业用水有着不良影响及其使用时对设备的强烈腐蚀性,在给水处理中一般也不予使用。在水处理方面,应用 广泛的还是铝盐絮凝剂。随着水处理工业的发展,对絮凝剂的絮凝性能提出了更高的要求,聚铝作为一种高效的无机絮凝剂,其絮凝性能是普通铝盐絮凝效果的2~3倍,这类絮凝剂是由若干结构简单的碱式铝离子如Al(OH)2+、Al2(OH)2、Al3(OH)4等进一步水解,缩合生成的复杂多核多羟基配位聚合物,它们都是通过中和悬浮粒子表面电荷,再经过凝聚和絮凝两个步骤而达到净水效果的。因此对聚合硫酸铝絮凝剂进行研究,探讨其 工艺过程,制备稳定高效的水处理絮凝剂具有很大的现实意义。 现状与进展 目前,普遍使用的无机高分子絮凝剂有铁系和铝系两大类,聚合硫酸铝和聚合硫酸铁分别是铝系和铁系的典型代表,两者有着不同的絮凝特性。聚合硫酸铝水解弱,絮凝体积小,疏松,沉降慢,但残余色度小,性能指标如表1所示;而聚合硫酸铁水解强,絮凝体积大,密实,沉降快,强度好,但残余色度大。聚合硫酸铝为白色、灰色块状或片状物。即分子式为: AL2(SO4)3·xH2O,主要用于造纸、净水、印刷、鞣革、药剂和木材防腐等。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。
产品用途
1、主要用于生活饮用水、工业给水、油田回注水、循环冷却水和各种污水(如城市生活污水、含油污水、印染污水、造纸污水、钢厂污水的脱色等)处理。
2、造纸施胶沉淀剂、制糖脱色澄清剂。
3、用于鞣革、医药、化妆品和精密铸造等多个领域。
近年来,白色聚合氯化铝已取代硫酸铝做为造纸行业的中性施胶沉淀剂,与硫酸铝相比,白色聚合氯化铝具有如下特点:
1)大量带有正电荷、形态稳定的多核羟铝络合物,能有效地促进絮凝、施胶。
2) 外观白色,铁含量极低,能满足制造优质纸张的需要。
3) 聚合氯化铝是氯化铝的预水解物,水解程度相对较低,纸浆pH值的下降幅度比硫酸铝小。
4) 硫酸铝仅适合酸性施胶,而聚合氯化铝可以在酸性和中性环境中施胶,对系统的腐蚀明显减弱,白水的处理更加容易。
5)可加填廉价的碳酸钙填料,不仅降低了生产成本、提高了纸张的白度和耐折性,同时也克服了合成胶料(如AKD等)难以避免的缺点(如打滑、施胶度难以控制等)。
6)使用聚合氯化铝施胶,浆料的助留、助滤作用明显提高。
7) 纸张性能除裂断长外,其它各项指标均不同程度地提高。
聚合硫酸铝为白色粉粒状,易溶于水,不溶于醇,水溶液呈酸性,配制浓度不能过低,一般为5-10%,用作水处理剂时,配制好的水溶液不能长时间存放,以免发生水解,降低混凝效果。