竇 安 坤
長春市自來水公司 目前全過有些水廠已投加兩步法生產(chǎn)的聚合鋁混凝劑。投加此種混凝劑其混凝效果是否要好于硫酸鋁。是否好于用氫氧化鋁一步生產(chǎn)的聚合鋁。對此筆者進行了試驗。當(dāng)用氫氧化鋁一步法生產(chǎn)的聚合鋁時，其三氧化二鋁含量為百分之十時的其混凝效果要高三氧化二鋁含量為百分之十五的硫酸鋁的混凝效果。為什么其混凝效果高？原因是此種混凝劑的分子均為高分子絡(luò)合物。有較強的吸附力。故而無論是低溫低濁或是常溫高濁的原水，其均能達到良好的混凝效果。但隨著制取此種藥劑的不同原料的應(yīng)用。故而聚合鋁的混凝效果有了很大差異。國家技術(shù)監(jiān)督局雖于一九九六年頒發(fā)了新的聚合鋁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其中較為突出的是將鹽基度提高了十五個百分點以上。由原來的百分之四十五，提高到百分之六十以上。但對其混凝效果〔與硫酸鋁為基點〕并沒有作嚴(yán)格要求。對于用氫氧化鋁加鹽酸一步法生產(chǎn)聚合鋁工藝來說其鹽基度很難達到百分之六十以上。最高僅為百分之四十八九。為此國內(nèi)專業(yè)廠家和生產(chǎn)此藥劑的水司目前均已采用兩步法來生產(chǎn)此藥劑。兩步法生產(chǎn)此種藥劑的基本過程是：首先采用含活性三氧化二鋁的原料加鹽酸生成低鹽基度聚合氯化鋁然后再加入堿性物料調(diào)整鹽基度使其達到百分之六十以上。采用此種方法時由于應(yīng)用含鋁原料及調(diào)堿物質(zhì)不同，其生成的高鹽基度聚合鋁混凝效果是否相同？高,低鹽基度的聚合鋁其混凝效果有多大差異？對此筆者進行混凝試驗，發(fā)現(xiàn)其混凝效果有很大差異。由而產(chǎn)生在同等環(huán)境下的不同藥耗量。故而將對制水成本產(chǎn)生一定影響。筆者在公司一，二，三水廠及中心化驗室人員配合下進行了一系列混凝試驗，現(xiàn)將初步試驗效果整理如下： 一、混凝效果試驗： ㈠一九九九年十一月四日：三水廠化驗室試驗。
⒈試驗條件
⑴儀器：DC—506型實驗攪拌機；
HACH 濁度儀 精度 0.001
⑵藥劑及濃度：A -PAC 鹽基度為 45％ 。
B-PAC 鹽基度為67％。
C—PAC 鹽基度 為65％。
濃度均為：1.0％重量比。
⑶藥劑成分：A劑：用氫氧化鋁加鹽酸制取的鹽基度為 45％的PAC。
C劑：用氫氧化鋁加鹽酸制取低鹽基度PAC后再加重鈣將鹽基度調(diào)到60—70％。
B劑：用鋁酸鈣和氫氧化鋁加鹽酸兩步法制取的PAC。鹽基度為60---70％。
⑷源水：新立城庫水 濁度 107 NTU 水溫 3.8℃ 水量 1000 mL
⑸攪拌及自沉：快速250轉(zhuǎn)／分 一分鐘
慢速80轉(zhuǎn)／分四分鐘
慢速50轉(zhuǎn)／分五分鐘。
自沉10分鐘后測濁度。
⒉試驗結(jié)果 ⑴ 濁度NTU測定值 （表一） | 藥劑加入量 | 2.0ml | 3.0ml | 4.0ml | 5.0ml | 6.0ml | | A | 25.3 | 16.1 | 9.89 | 7.66 | 7.30 | | B | 18.9 | 12.9 | 9.17 | 7.70 | 6.93 | | C | 12.7 | 9.62 | 6.06 | 5.42 | 4.33 |
⑵PH的測定值室 〔表二〕 | 藥劑加入量 | 2.0ml | 3.0ml | 4.0ml | 5.0ml | 6.0ml | | A | 7.97 | 7.95 | 7.94 | 7.89 | 7.66 | | B | 8.80 | 8.15 | 8.12 | 8.04 | 7.80 | | C | 8.40 | 8.0 | 7.90 | 8.0 | 7.93 |
㈡一九九九年十一月九日：三水廠化驗室試驗。
⒈試驗條件；
⑴一切條件同上述。
⑵源水：石頭口門水庫水。
濁度：11.5
PH ：8.28
水溫：8.30℃
⒉試驗結(jié)果： ⑴濁度NTU測定值 （表三） | 藥劑加入量 | 0.8ml | 1.0ml | 1.2ml | 1.5ml | 2.0ml | | A | 11.6 | 11.5 | 11.8 | 12.5 | 8.24 | | B | 11.3 | 8.69 | 7.85 | 6.02 | 5.02 | | C | 11.1 | 9.16 | 6.30 | 5.10 | 4.06 |
⑵PH測定值 （表四） | 藥劑加入量 | 0.8ml | 1.0ml | 1.2ml | 1.5ml | 2.0ml | | A | 8.10 | 8.10 | 8.09 | 8.05 | 8.0 | | B | 8.12 | 8.09 | 8.09 | 8.05 | 8.05 | | C | 8.18 | 8.14 | 8.12 | 8.10 | 8.05 |
㈢一九九九年十一月十九日：三水廠化驗室試驗。
⒈試驗條件：
⑴儀器及攪拌條件同上。
⑵源水：新立城水庫水
濁度：50.2NTU
PH 8.09
水溫6.0℃
⑶增加固體硫酸鋁 三氧化二鋁含量 15.6％.簡稱: AS
⒉試驗結(jié)果: ⑴濁度NTU測定值 （表五） | 藥劑加入量 | 1.0ml | 2.0ml | 3.0ml | 4.0ml | 5.0ml | | AS | 48.3 | 26.9 | 12.4 | 11.0 | 7.98 | | A | 42.6 | 13.6 | 10.3 | 8.40 | 7.84 | | B | 25.7 | 17.0 | 8.53 | 7.82 | 6.90 | | C | 22.1 | 11.3 | 6.69 | 4.38 | 3.42 |
※ A,B,C 藥劑為十五天前配制. ㈣一九九九年十一月二十五日:三水廠化驗室試驗.
⒈試驗條件：
⑴儀器及攪拌條件同上.
⑵源水：新立城水庫水 濁度:43.9NTU Ph 7.99. 水溫:4.0℃
⒉試驗結(jié)果： ⑴濁度NTU測定值 （表六） | 藥劑加入量 | 1.0ml | 2.0ml | 3.0ml | 4.0ml | 5.0ml | | A | 40.7 | 21.9 | 15.8 | 9.87 | 7.50 | | B | 16.9 | 9.56 | 8.23 | 4.05 | 7.30 | | C | 22.5 | 11.0 | 6.99 | 5.10 | 4.99 |
※A C藥劑為二十天前配制.B劑為一天前配制. ㈤一九九九年十一月十二日二水廠化驗室試驗
⒈試驗條件：
⑴源水：石頭口門水庫水。
濁度 8.1NTU
水溫 7.0℃
PH值。
⑵攪拌器及濁度儀：
⑶攪拌速度及時間：
⑷藥劑種類：A劑－目前化工廠生產(chǎn)的PAC鹽基度 45％。
B劑—氫氧化鋁和鋁酸鈣兩步法制造的PAC樣品。
鹽基度 60—70％。
Si----活化硅膠 5.0％
藥劑濃度均為1.0％。
⒉混凝試驗結(jié)果： 濁度測定NTU值
⑴未加入活化硅膠時： （表七） | 藥劑加入量 | 0.8ml | 0.9ml | 1.0ml | | A | 5.48 | 5.31 | 4.36 | | B | 4.22 | 3.60 | 3.21 |
⑵均加入同等量活化硅膠時〔濃度為30％〕：（表八） | 藥劑加入量 | 0.8ml | 0.9ml | 1.0ml | | A | 3.54 | 2.68 | 2.41 | | B | 2.87 | 2.45 | 2.36 |
㈥一九九九年十一月十五日二水廠化驗室試驗：
⒈試驗條件：
⑴儀器及混合攪拌速度；時間等同㈤。
⑵源水：石頭口門水庫水
濁度：8.0
水溫：6.9℃
PH 8.17
⒉混凝試驗結(jié)果： 濁度測定NTU值
⑴未加入活化硅膠時 （表九） | 藥劑加入量 | 0.8ml | 0.9ml | 1.0ml | | A | 5.36 | 5.15 | 4.81 | | B | 4.04 | 3.83 | 3.37 |
⑵均加入同等量活化硅膠時（濃度為40％）：（表十） | 藥劑加入量 | 0.8ml | 0.9ml | 1.0ml | | A | 4.06 | 3.80 | 3.34 | | B | 2.93 | 2.17 | 2.24 |
㈦一九九九年十一月十六日公司中心化驗室試驗：
⒈試驗條件
⑴儀器及混合攪拌速度、時間：
⑵源水：石頭口門水庫水
濁度9.3
水溫 6.5℃
PH 8.3
⑶藥劑品種及濃度：
A劑：化工廠現(xiàn)生產(chǎn)的鹽基度為45％的PAC.。
B劑：用氫氧化鋁和鋁酸鈣兩步法制做的鹽基度為65％的PAC。濃度為1：4.
Si劑：含硅膠濃度為2.1％。
⒉混凝試驗結(jié)果： 濁度測定NTU值
⑴未投加活化硅膠 （表十一） | 藥劑加入量 | 0.02ml | 0.04ml | 0.06ml | 0.1ml | 0.2ml | | A | 6.75 | 3.58 | 3.47 | 2.38 | 1.01 | | B | 5.38 | 2.82 | 2.34 | 1.60 | 0.90 |
⑵投加等量活化硅膠時 （表十二） | 藥基加入量 | 0.02ml | 0.04ml | 0.06ml | 0.10ml | 0.20ml | | A | 6.35 | 3.11 | 2.64 | 2.42 | 0.91 | | B | 3.80 | 2.57 | 2.15 | 1.82 | 0.72 |
㈧一九九九年十二月六日一水廠化驗室試驗
⒈試驗條件：
⑴儀器：中國城鎮(zhèn)供水協(xié)會華水新技術(shù)開發(fā)公司制造 DC-506型攪拌器。美國哈斯公司制造 NTU哈斯?jié)岫葍x。
⑵攪拌速度及沉淀時間：急速攪拌 300轉(zhuǎn)／分 90秒。
慢速 80轉(zhuǎn)／分 五分鐘
30轉(zhuǎn)／分 八分鐘
自沉 10分鐘。
⑶藥劑品種及濃度：同試驗㈠
AS—大連金光化工廠產(chǎn)固體硫酸鋁。三氧化二鋁含量15％。藥劑配制濃度為 1.0％〔重量比〕
⑷源水：伊通河水
濁度：35.5
水溫：3.4℃
⒉混凝試驗結(jié)果： 濁度NTU測定值| 藥劑加入量 | 1.5ml | 2.0ml | 2.5ml | | A | 24.60 | 18.2 | 18.30 | | B | 5.88 | 5.24 | 4.87 | | C | 5.54 | 4.14 | 2.87 | | AS | 23.4 | 17.6 | 13.30 | 二、初步結(jié)論 ㈠根據(jù)上述試驗結(jié)果可以看出，用氫氧化鋁一步法生產(chǎn)的高鹽基度聚合鋁其混凝效果要好于硫酸鋁和低鹽基度聚合鋁。經(jīng)初步計算在混凝過程達到同等剩余濁度時其比硫酸鋁的混凝用藥量低百分之四十左右。比低鹽基度聚合鋁混凝藥用量低百分之三十左右。
㈡由于高鹽基度聚合鋁的生產(chǎn)用原料不同，在混凝試驗時其發(fā)現(xiàn)混凝效果也有一定差異。完全采用氫氧化鋁制取的高鹽基度聚合鋁其混凝試驗效果要比采用鋁酸鈣制取的高鹽基度聚合鋁混凝試驗效果好。前者藥用量比后者低百分之十以上。就藥劑的穩(wěn)定性而論。前者比后者好。前者能保持六個月以上，當(dāng)藥劑中的三氧化二鋁含量為百分之一濃度時，其在一周內(nèi)不水解。而后者很難達到這一點。其母液僅能維持一個月左右。
㈢由于應(yīng)用不同原料制取高鹽基度聚合鋁。故在生產(chǎn)過程中將對生態(tài)環(huán)境有不同影響。如完全用氫氧化鋁為原料生產(chǎn)聚合鋁時其對環(huán)境基本無污染。而用鋁酸鈣為原料生產(chǎn)聚合鋁時將產(chǎn)生百分之十左右的含水量為百分之二十以上酸性固體殘渣。按年產(chǎn)五千噸藥劑量計算，將產(chǎn)出五百噸左右難處理的殘料。
㈣經(jīng)濟，技術(shù)效果分析：
經(jīng)筆者多此試驗可以肯定說，如應(yīng)用以氫鋁為原料生產(chǎn)的高鹽基度聚合鋁用于水的混凝時其與固體硫酸鋁比，可降低藥耗量百分之四十左右。且其質(zhì)量均可達到國標(biāo)要求。如應(yīng)用鋁酸鈣為原料生產(chǎn)時，其降低藥量不如上述。且存在含碴量高和產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，影響環(huán)境保護等不足。優(yōu)點是其原料價格低，可降低生產(chǎn)成本。
㈤尚需探討的幾個問題：
⒈用高鹽基度聚合鋁進行水的混凝試驗僅是在低溫低濁時進行的。尚未在常溫進行。但筆者想如果低溫時可行，常溫應(yīng)也可行。
⒉如用鋁酸鈣為原料制取高鹽基度聚合鋁用于水的混凝時是否還需進行以下幾項工作：
⑴按國標(biāo)要求進行金屬離子檢測。此是因為鋁酸鈣原料成份較為復(fù)雜，當(dāng)其與鹽酸反應(yīng)時易形成氯化物溶于藥劑中。
⑵要找出對生產(chǎn)中產(chǎn)生的有害固體殘渣處理意見。 以上看法是筆者在應(yīng)用高鹽基度聚合鋁為水的混凝劑時的幾點不成熟意見。如有不妥之處請諒解。 2001年2月20日 | 
