聚合硫酸铝合成新工艺的研究
聚合硫酸铝的研制及其在水处理中的应用
聚合硫酸铝的研制及其在水处理中的应用
聚合硫酸铝是一种水处理化学品，广泛应用于污水处理、饮用水净化和工业水处理等领域。
它是由硫酸铝（Aluminum sulfate）通过聚合反应制得的高分子化合物。
聚合硫酸铝的研制一般有以下步骤：
1. 原料准备：首先准备好硫酸铝和水。
硫酸铝可以通过将铝矾土与硫酸反应得到。
2. 聚合反应：将硫酸铝逐渐加入到水中，并控制反应温度和时间，使其缓慢混合并聚合形成聚合硫酸铝。
在反应过程中，可以添加助剂或改变反应条件，以调节聚合反应的性质和产物的特性。
3. 过滤和干燥：将反应物进行过滤和分离，得到固体的聚合硫酸铝。
经过干燥处理后，聚合硫酸铝成为可使用的产品。
聚合硫酸铝在水处理中的应用包括：
1. 澄清剂：聚合硫酸铝具有良好的凝聚和絮凝作用，可以将悬浮在水中的固体颗粒聚集成较大的团块，便于后续的过滤和分离。
2. pH调节剂：聚合硫酸铝具有一定的酸碱调节能力，能够调节水的pH值，保持水体的酸碱平衡，避免过高或过低的pH值对生态系统和设备的损害。
3. 磷去除剂：聚合硫酸铝可以与水中的磷物质形成沉淀物，去除水体中过多的磷，减少植物营养盐的含量，防止富营养化现象的发生。
4. 阻垢剂：聚合硫酸铝可以与钙和镁等硬度成分结合，阻止水中硬水垢的形成，减少设备的堵塞和损坏。
聚合硫酸铝经过研制和制备后，可以在水处理中发挥凝聚、絮凝、pH调节、磷去除和污垢等重要功能，提高水质的净化效果，维护环境和设备的良好运行。
聚合硫酸铝(新型絮凝剂)
新型絮凝剂聚合硫酸铝的研究及应用杨叶毅卢建业梁伟杰冯蔚龙广东奇力士石油化工有限公司摘要：以硫酸铝为原料，采用中和法研制新型絮凝剂聚合硫酸铝，进行了最佳碱化剂的选择，并确定了最佳碱化度、最佳聚合反应时间及最佳PH值，并针对聚合硫酸铝稳定性相对较差的缺点，进行了聚合硫酸铝稳定剂的筛选。
通过对其性能研究表明，聚合硫酸铝在无论在絮凝性能上还是在投加量上都比传统的硫酸铝有更大的优越性，并且具有更宽广的对原水PH值的使用范围。
同时，在相同条件下，聚合硫酸铝的除浊效果明显优于硫酸铝，比聚合氯化铝略好。
关键词：聚合硫酸铝絮凝剂水处理1 前言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。
水处理方法很多，如絮凝沉淀法、生化法、离子交换法等等。
但应用最广泛、成本最低的处理方法还是絮凝沉淀法。
絮凝沉淀法的关键是絮凝剂，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，无机絮凝剂主要有铁盐和铝盐两大类[1,2]。
由于有机絮凝剂可能存在的毒性，加之其价格昂贵等原因，很少在净水处理上应用[3]。
铁盐絮凝剂，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，在水处理上没有得到广泛应用[4]。
在水处理方面，应用最广泛的还是铝盐絮凝剂，它主要有硫酸铝、聚合氯化铝等，但随着水处理工业的发展，对它们提出了更高的要求，为改善铝盐的絮凝效果和减少铝盐药剂的投加量，我们进行了聚合硫酸铝絮凝剂的研究。
聚合硫酸铝絮凝剂在国外已有报道，但在国内，这方面的工作还相对较落后，因此积极研究和开发聚合硫酸铝絮凝剂具有重要的现实意义。
2 基本原理2.1 以氢氧化钙为碱化剂反应方程式为：nAl2(SO4)3·14H2O+(n×m/2)Ca(OH)2+xH2O 磷酸 [Al2(OH)m(SO4)3-m/2]n+( n×m/2)CaSO4↓+yH 20其中1≤m ≤5,n ≤10。
复合絮凝剂聚合硫酸铝铁的制备及性能研究_吴烈善
第43卷增刊2010年土 木 工 程 学 报C H I N A C I V I LE N G I N E E R I N G J O U R N A LV o l .432010基金项目:国家“863”计划重大项目课题(2009A A 06A 416)作者简介:吴烈善,博士,教授收稿日期:2010-09-29复合絮凝剂聚合硫酸铝铁的制备及性能研究吴烈善 伍敏莉 梁 玉(广西大学,广西南宁530004)摘要:采用广西某地的高铁铝土矿为原料,在一定的温度下加入硫酸酸溶并加入一定量的碱化剂M 经水解聚合、静置熟化制备复合絮凝剂固体聚合硫酸铝铁(P A F S )。
研究了硫酸用量与原料的配比、硫酸浓度、反应时间、反应温度等因素对制备产品的影响,进而进行正交设计实验,确定了制备固体聚合硫酸铝铁的最佳工艺条件。
产品的氧化铁含量为5.59%,氧化铝含量为6.65%,盐基度为57.35%。
对浊度为大于2000N T U 的暴雨时洪水的除浊率达99.74%;通过扫描电镜和X -射线衍射对P A F S 的表面结构和主要晶相组成进行分析,其形貌为大分子网状结构,主要以铁的水解高聚物和单体铝及铝的低聚物为主;通过F e r r o n 逐时络合比色法的研究发现,该絮凝剂产品的[A l +F e ]a 含量占66.72%、[A l +F e ]b 占20.48%、[A l +F e ]c 占12.80%。
关键词:固体聚合硫酸铝铁;制备方法;絮凝性能;形态分析;形貌结构中图分类号:X 75 文献标识码:A 文章编号:1000-131X (2010)增-0450-07P r e p a r a t i o n o f p o l y m e r i c a l u m i n u m f e r r i c s u l f a t e a n d i t s r e s e a r c ho n c h a r a c t e r i z a t i o nW u L i e s h a n W u M i n l i L i a n g Y u (G u a n g x i U n i v e r s i t y ,N a n n i n g 530004,C h i n a )A b s t r a c t :An e w t y p e f l o c c u l a n t -p o l y m e r i c a l u m i n u mf e r r i c s u l f a t e w a s p r e p a r e d .T h e m a i n m a t e r i a l w a s b a u x i t e ,w h i c h w a s a c i d i f i e d b y s u l f u r i c a c i du n d e r a c e r t a i nt e m p e r a t u r e ,a n dt h e nt h e a l k a l i z a t i o n a g e n t w a s a d d e di n t ot h e m i x e d l i q u i d .B y u s i n g t h eh y d r o l y s i s p o l y m e r i z a t i o nc u r i n g ,w ec a no b t a i ni t .B a s e do nt h ec o n c e n t r a t i o na n da m o u n t o fs u l f u r i c a c i d 、r e a c t i o n t i m e 、r e a c t i o nt e m p e r a t u r e ,t h e o p t i m i z e d t e c h n o l o g i c a l c o n d i t i o n f o r t h ep r e p a r a t i o n o f t h e s o l i d P A F S w a s d e t e r m i n e d t h r o u g h t h e o r t h o g o n a l d e s i g n e x p e r i m e n t .U n d e r t h e s e c o n d i t i o n s ,t h e i r o n o x i d e c o n t e n t c a n b e u p t o 5.59%,t h ea l u m i n u m o x i d ec o n t e n t o f 6.65%a n dt h e b a s i c i t y o f P A F Sw a s 57.35%.T h e r e m o v a l r a t e o f t u r b i d i t y o f h e a v y r a i n s t o r m s i n w h i c h t h e t u r b i d i t y w a s m o r e t h a n 2000N T Ur e a c h e d 99.74%.T h e s u r f a c e s t r u c t u r e a n d t h e m a j o r c r y s t a l p h a s e s o f P A F S w e r e r e v e a l e d b y s c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p e (S E M )a n d X -r a y d i f f r a c t i o n (X R D ).R e s u l t s s h o w e dt h a t i t w a s m a c r o m o l e c u l a r n e t w o r ks t r u c t u r ea n dam i x t u r eo f m i n e r a l c r y s t a l s ,w i t hi r o np o l y m e r ,a l u m i n u m m o n o m e r i c a n d a l u m i n u mo l i g o m e r .T h e r e s u l t s o f F e r r o n e x p e r i m e n t d e n o t e d t h a t t h e c o n t e n t s o f [A l +F e ]a 、[A l +F e ]b 、[A l +F e ]c i n P A F S w a s s e p a r a t e l y 66.72%、20.48%a n d 12.80%.K e y w o r d s :s o l i d p o l y m e r i c a l u m i n u mf e r r i c s u l f a t e ;p r e p a r a t i o n m e t h o d ;S E M ;X R D E -m a i l :w l s @g x u .e d u .c n引 言我国铝土矿资源储量丰富,分布广。
实验十七 聚合硫酸铝的制备及性能测定
实验十七聚合硫酸铝的制备及性能测定一、实验目的：1、学习聚合硫酸铁的制备及净化水的知识；2、学习和了解絮凝沉降法处理工业废水的有关知识；3、掌握含锌废水浮选处理技术；4、巩固分光光度法和原子吸收法测定方法。
二、实验原理聚合硫酸铁是一种铁系无机高分子混凝剂,与硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铝以及碱式氯化铝等相比,具有无毒、适用pH 范围广、矾花大、沉降快等优点,对COD、色度以及重金属离子等都有较好的去除效果,因此,被广泛地应用于给排水工业和废水处理等行业。
生产聚合硫酸铁的原料来源很多,如硫酸亚铁、钢铁酸洗废液、铁泥和铁矿石等,其中以硫酸亚铁为原料的生产工艺简单,条件温和,成品杂质少,品质高。
本实验以钛白粉厂的副产品硫酸亚铁为原料,在常温常压下采用双氧水直接氧化法合成聚合硫酸铁。
按照氧化方式的不同,聚合硫酸铁的生产方法可分为直接氧化法和催化氧化法两大类。
直接氧化法是直接通过强氧化剂(如NaClO、KClO3、H2O2等) 将亚铁离子氧化为铁离子,经水解和聚合获得聚合硫酸铁; 催化氧化法是在催化剂( 如NaNO2、HNO3等) 的作用下，利用空气或氧气将亚铁离子氧化为铁离子,经水解和聚合获得聚合硫酸铁。
催化氧化法一般以空气为氧化剂,生产成本相对较低,在实际生产中应用较广,但需在较高的温度(80 ℃) 和反应压力(0. 3 MPa) 下进行,反应时间较长(NaNO2法为17 h ,HNO3法为5 h) ,需要安装废气净化装置,以脱去反应过程中产生的大量氮氧化物气体,工艺流程复杂,对设备要求较高,投资较大。
二价铁被双氧水氧化形成三价铁离子。
在一定pH下，铁离子水解生成聚合硫酸铁，当稀释时进一步发生水解，形成Fe(OH)3 胶体，通过沉淀、吸附、絮凝等作用，使水相中的悬浮物、染料、Zn2+被转入固相。
固相的物质可通过过滤或上浮法除去。
Fe(H2O)33++OH- →Fe(OH)3↓+3H++H2OZn2++OH- →Zn(OH)2↓再通过浮上法,将氢氧化铁胶体浮上,使水中锌除去。
聚合硫酸铝铁生产工艺
聚合硫酸铝铁生产工艺
聚合硫酸铝铁是一种高效、环保的混凝土添加剂，广泛应用于建筑材料行业。
其生产工艺一般包括以下几个步骤：
首先，选择高质量的原料进行配料。
一般选择高铝酸盐、硫酸铁等为主要原料。
高铝酸盐一般分别含有Al2O3和Fe2O3，
在配料时要根据所需产品的规格和性能要求确定适当的配比。
接下来，将所选原料送入球磨机进行混合细磨。
球磨机是一种利用钢球对原料进行粉碎、搅拌的设备。
在这一步，需要控制好磨机的转速、磨机内的球体数量等因素，以保证原料能够充分研磨混合。
然后，将磨炼好的原料送入燃烧窑进行煅烧。
燃烧窑是一种高温反应设备，通过在高温下对原料进行热解和氧化反应，从而形成聚合硫酸铝铁。
煅烧温度一般在1200-1400℃之间，煅烧
时间根据原料配比和产品规格而定。
最后，对煅烧得到的产品进行破碎、筛分等处理。
通过破碎将产品破碎成所需的粒度，再经过筛分把符合要求的产品进行分选。
这样就得到了成品的聚合硫酸铝铁。
整个生产过程中，需要注意控制好原料的配比、煅烧温度和时间，以及破碎、筛分等后续处理的参数。
只有控制好这些参数，才能保证产品的质量和性能。
总之，聚合硫酸铝铁的生产工艺涉及原料配料、混合细磨、煅
烧和后续处理等步骤。
通过合理操作和参数控制，可以得到高质量的聚合硫酸铝铁产品。
硫酸铝生产工艺改进的几点探索
技术改造硫酸铝生产工艺改进的几点探索王有利,陈建立,刘俊玲(河南佰利联化学股份有限公司,河南焦作 454191)摘 要:针对硫酸铝目前生产中存在的问题,结合本公司实际,提出改干法加锅生产为湿法加锅、布袋除尘为水除尘,高低品铝土矿掺配使用及在浓缩岗位采用多效蒸发技术等措施,达到了节能降耗的目的。
关键词:硫酸铝;工艺改进;压滤;蒸发中图分类号:TQ133.1 文献标识码:B 文章编号:1003-3467(2006)01-0038-011 粉尘污染的治理1.1 干法加锅生产改为湿法加锅生产河南佰利联化学股份有限公司硫酸铝的生产原采用干法加锅生产,即矿粉与酸、水按一定的配比,直接加入反应锅,反应岗位灰尘弥漫。
后来改成湿法加锅,矿粉与水按比例加入湿法锅,搅拌制浆,由风(原来用蒸汽,后为节约蒸汽改用风)压入反应锅,解决了加锅时粉尘污染问题,节约了加锅时间。
1.2 布袋除尘改为水除尘公司原采用布袋除尘器进行矿粉除尘,布袋及管道需经常清理,稍有不慎就会堵管,从而导致粉尘倒溢,影响整个粉碎岗位的环境。
利用泡沫塔原理,将布袋除尘改为水除尘,粉尘由小旋风分离器顶部出来,直接进入水除尘器,经过筛板与水接触,形成飞沫,水吸附粉尘后流入储池,水循环利用,粉尘也得到了有效回收,大大节约了原除尘设备的电耗等成本,减少了工人劳动强度,改善了生产环境。
按年产6万t 硫酸铝计,可回收利用铝土矿粉600t 左右,节电9万k W h ,两项合计节约资金约7万元。
2 高低品位铝土矿掺配使用河南佰利联化学股份有限公司位于太行山南麓,附近含铝矿物较丰富,但由于高品位铝土矿、硬质粘土矿等溶出率低,氧化铝含量在55%以上的矿,不宜在生产中使用,所以我公司一直使用氧化铝含量在40%左右、溶解率在65%以上的低品位含铝矿物 铝矾土,但目前优质低品位矿越来越少,而硬质粘土氧化铝含量高的铝土矿却很丰富,我公司决定高低品位铝土矿掺配使用。
经过生产试验,高、低品位铝土矿掺配量不超过1!10,不影响产品收率。
聚硅硫酸铝的合成及混凝性能的研究
配制 ５ ０度硅 藻 土悬 浮 液 ， ０ 每次 实验 水样 用 量
５０ ， 搅拌 条 件 下 投 加 一 定 量 的 Ｐ Ｓ 先 快 速 ０ｍｌ在 ＡＳ ， 搅拌 ２ ｎ 再 慢搅 １ｍｉ， 后静 置 １ｍｉ， 后 取 ｍｉ， ０ ｎ而 ５ ｎ而
主要研究了聚硅硫酸铝的合成途 径及性能特征 ， 反
时 ， 成 Ｓ／ １ ０ ２ １ ０ ５ １ １ ， ． ／ ， ／ 等 合 ｉＡ 为 ．／ ， ． ／ ， ／ １ ５ １ ２ １ １ 产 品 ， ｌ 药 液投 入到 ５ ０ 浑 浊 液 中进 行 混凝 取 ｍｌ ０ ｍｌ
ＷＧＺ一２ ０型光 电浊 度 仪 （ 海 第 三 光 学 仪 器 ０ 上 厂） 恒 温水 浴锅 （ 京 长安 科 学 仪 器 厂 ） 紫外 分 光 ； 北 ；
度 为 ６ ＂ 所得产品混凝鼓摹最佳 。并进行 了泉合 硫酸铝 的混凝效果洲试． ０Ｃ， 对不 罔铝台量对 Ｐ Ｓ Ａ Ｓ混凝性能的影响进
行 了研 究 。
关 键调 ：混凝 荆 ； 采硅 硫 酸 铝 （ Ａ Ｓ ；Ｓ／ Ｉ Ｐ Ｓ ） ｉＡ 比
聚 硅 硫 酸 铝 是 一 种 无 机 高 分 子 絮 凝 剂 ， 中 其
除浊串 （ ％）
９ ． ８７
９ ． ８８
９ ．４ ９０
９ ．６ ８５
在要差的多 ， 因而混凝效果较差。在聚硅酸中引入
少量 ＂ 之后 ，ＡＳ Ｐ Ｓ电中和能 力较弱 ， 凝效 果 也 混
不好 。只有 Ａ ３ 量适宜 时 ， １ 含 由于 水 解后带 正
映了硅 铝摩 尔 比， 化 时 间等 因素 对 Ｐ Ｓ 熟 Ａ Ｓ混 凝性 能的影 响 。
上清液进行浊度测试 。
２ 结 果 与讨 论
聚合氯化铝制备技术研究现状和进展
综述文章编号:1002-1124(2002)05-0033-04聚合氯化铝制备技术研究现状和进展李凡修 陈 武(江汉石油学院化工系 荆州 434023)摘 要:本文简要介绍了国内聚合氯化铝的制备技术研究和进展,归纳了不同原料生产聚合氯化铝工艺技术,并介绍了聚合氯化铝生产工艺主要改进技术。
关键词:聚合氯化铝;制备;絮凝剂;工艺技术中图分类号:TQ3141253 文献标识码:ARecent and Development in Pr epar ation of Poly -Aluminum ChloridsL i Fanxiu Chen W u(C hemical Engineeri ng Dept.,Jianghan Petroleum Institute Jingz hou 434023)Abstra ct:This paper reviewed briefly the research progress o f preparatio n o f poly-aluminum chlo rid(PA C)in re 2cent y ears,The process and techno logical conditions o f manufacturing poly-aluminium chlorid fro m so me different raw materials were introduced;mean while,impro vements on technolo gical co nditions have been put forward in this paper.Keywords:Poly-Alumi nium(PA C);Preparation;Coagulant agent ;Technological conditio n收稿日期:2002-07-18作者简介:李凡修(1966-),男,副教授,1997年毕业于武汉水利电力大学环境工程专业,获工学硕士学位,主要从事环境工程的教学与科研工作。
聚合硫酸铝的生产工艺[发明专利]
![聚合硫酸铝的生产工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/58f799bbcd22bcd126fff705cc17552707225e00.png)
[19]中华人民共和国专利局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1119626A[43]公开日1996年4月3日[21]申请号94116651.1[22]申请日94.9.30[71]申请人周泽宇地址518031广东省深圳市沙河区白石洲252-3号宇力科技有限公司[72]发明人周泽宇 帅红 张小平 龙海涛 [74]专利代理机构深圳市专利服务中心代理人茅秀彬[51]Int.CI 6C01F 7/74C02F 1/52权利要求书 1 页 说明书 3 页[54]发明名称聚合硫酸铝的生产工艺[57]摘要一种聚合硫酸铝的生产工艺，是以硫酸铝和生石灰为原料，按Ca(OH)2∶Al 2(SO 4)3·18H 2O∶H 2O(重量)≈1∶3∶7混合，加热至55～65℃，在常压下、搅拌约1小时，再加入反应液总重量的5％的Na2SO 3，在55～65℃下搅拌2～3小时后滤去沉淀得无色透明的液体聚合硫酸铝产品，工艺十分简单，又无需复杂的设备，在生产过程中，无污水和有害气体排放，生产十分安全，极易推广，特别适合于乡镇村企业或污水处理工程就地生产，就地使用本发明的高效率广谱型无机高分子混凝剂，具有很好的经济和社会效益。
94116651.1权 利 要 求 书第1/1页 1.一种聚合硫酸铝的生产工艺，特征在于依次包括以下步骤：1)生石灰加水反应，过滤去沉淀物得熟石灰[Ca(OH)2]浆，2)在反应釜中加入硫酸铝及水，升温至60℃，搅拌，直至硫酸铝全部溶解，制得30％浓度的硫酸铝溶液。
3)将1)的熟石灰浆加至反应釜中与硫酸铝混合，其中Ca(OH)2∶Al2(SO4)a·18H2O∶H2O(重量)＝1∶3∶7，加热到60℃，在常压下搅拌反应1小时，4)在上述反应液中，加入反应液总重量的5‰的Na2SO3，在常压，50～60℃下搅拌2～3小时后出釜，滤去沉淀得无色透明的液体聚合硫酸铝产品。
94116651.1说 明 书第1/3页聚合硫酸铝的生产工艺本发明属于环保用净水剂的制备方法，具体涉及一种聚合硫酸铝的生产工艺。
聚合硫酸铝合成新工艺的研究
聚合硫酸铝合成新工艺的研究
本研究旨在探索一种高效、环保的聚合硫酸铝合成新工艺。
首先，我
们对传统的聚合硫酸铝合成工艺进行了分析和改进。
传统工艺中所使用的
铝源一般为明矾，其存在着能耗高、反应速度慢等问题。
因此，本研究尝
试使用其他铝源代替明矾，如工业废渣中的铝资源等。
经过实验验证，我
们发现工业废渣中的铝资源可以有效替代明矾，同时可以减少能耗，提高
反应速度。
其次，我们优化了聚合硫酸铝合成反应的工艺参数。
通过对不同温度、pH值、搅拌速度、添加剂浓度等参数的实验研究，确定了最佳的合成条件。
实验结果表明，在一定温度和pH值的范围内，提高搅拌速度和添加
剂浓度可以显著提高聚合硫酸铝的产量和品质。
此外，我们还考虑了废水处理和资源循环利用的问题。
通过合理设计
废水处理系统，将废水中的有害物质进行去除和回收，以减少对环境的污染。
此外，我们还将研究过程中产生的废渣进行资源化利用，如制备陶瓷
材料等。
最后，为了验证新工艺的可行性和经济性，我们进行了实际生产试验。
将所得到的聚合硫酸铝产品进行性能测试，如粒径分布、离子含量等，在
达到规格要求的情况下，进行成本分析和能耗评估，以确保新工艺的可行
性和经济效益。
综上所述，本研究通过对传统聚合硫酸铝合成工艺的优化和改进，尝
试使用其他铝源，优化反应条件以及废水处理和资源循环利用，提出了一
种高效、环保的聚合硫酸铝合成新工艺。
通过实际生产试验，验证了新工
艺的可行性和经济性。
这一研究为聚合硫酸铝合成工艺的改进和发展提供了有价值的参考。
聚合硫酸铝生产工艺
聚合硫酸铝生产工艺聚合硫酸铝是一种常用的混凝剂，广泛应用于水处理、制浆造纸、化学工业等领域。
其生产工艺主要分为原料准备、反应、沉淀、干燥和包装等环节。
首先，原料准备阶段。
该阶段主要是将硫酸和铝土矿作为主要原料，进行现场测试和质检，确保原料的质量和成分符合产品要求。
同时，还需准备一些辅助原料和试剂，如氧化铝、过氧化氢等。
然后，进行反应阶段。
将硫酸和铝土矿按一定的比例加入反应釜中，进行搅拌和加热，使其充分混合和反应。
在反应过程中，会产生大量的热量，需控制温度和反应时间，以确保反应的顺利进行和产率的提高。
同时，也需要适时添加一些催化剂，以促进反应速度和充分利用原料。
接着，进行沉淀阶段。
反应后的混合液会进入沉淀池，因为其密度和溶解度的变化，使得硫酸铝的沉淀物逐渐分离出来。
此时，需要控制沉淀速度和搅拌强度，以获得较大的沉淀颗粒和较好的沉降效果。
在取得合格的沉淀物后，通过离心、过滤等工艺将其分离出来。
然后，进行干燥阶段。
取得的湿沉淀物需要进行干燥处理，以降低水分含量，并得到含水分较低的成品。
一般采用烘箱干燥的方式，通过热风和热辐射，将湿沉淀物中的水分挥发掉。
同时，还需要控制干燥的温度和时间，以避免过度干燥和扭曲产物的物理性质。
最后，进行包装阶段。
将经过干燥处理的硫酸铝成品进行质量检验，并根据规定的规格和包装标准，进行包装。
一般采用塑料袋或编织袋包装，以保护成品的质量和防潮。
以上就是聚合硫酸铝生产工艺的主要环节。
在生产过程中，需要注意原料的选择和质量控制，反应条件的控制和调节，以及产品的质量检验和包装。
只有通过科学的生产工艺和严格的质量控制，才能获得优质的聚合硫酸铝产品。
聚合硫酸铝(pas)的合成及性能评定
聚合硫酸铝(pas)的合成及性能评定
聚合硫酸铝（Polyaluminium Sulfate，简称PAS）是一种以硫酸铝为原料的高含量多元酸盐，常作为有机磷、高分子有机物、微量元素等除悬浮物的分散剂、净化剂。
PAS的制备方法有多种，其中最流行的是封闭循环法制备。
采用封闭循环法制备PAS，首先将硫酸铝加入加热搅拌的水溶液中，加热搅拌至反应溶液中溶解度达到最大值；随后，将所需要的多元酸盐加入反应溶液中，加热搅拌至多元酸盐反应溶液中的pH值达到设定值；最后，用真空萃取分离干燥法对反应溶液中的多元酸盐进行精炼萃取，即可得到经精
炼后的PAS产品。
在环境工程学中，由于PAS具有良好的低温溶液稳定性、抗腐蚀性、无毒性和有效减
挥悬浮物的特性，因而被广泛应用于废水中悬浮物的处理上。
此外，PAS还可以用于净化
水质和调节水的PH值，并可用于大中型工業废水的处理。
为了确定PAS的性能，应进行相应的性能测试。
一般而言，性能测试分为三大类：一
类是性质检测，主要测定PAS的成分、水解度、外观、颗粒状态；另外一类是功能性检测，包括其抗坏血酸吸收量、去除有机物能力以及其他功能性检测；最后一类是环境性检测，
对PAS挥发性物质进行检测，其中包括其对水溶液影响水质的测试。
总之，PAS作为一种多功能的多元酸盐，经过多种性能测试，可以保证其应用质量。
其重要性在废水处理上尤为突出，可为环境污染的治理提供可靠的技术支持。
聚合硫酸铝的制备及形态特征_秦建昌
聚合硫酸铝的制备及形态特征*秦建昌1,2 冯雪冬2,3 栾兆坤2** 马艳飞3(1 中国科学院生态环境研究中心,环境水质学国家重点实验室,北京,100085;2 中国石化胜利油田纯梁采油厂,东营,257000;3 山东理工大学,资源与环境工程学院,淄博,255049)摘 要 以Al 2(SO 4)3 18H 2O 为原料,采用一次加碱法,高速剪切合成聚合硫酸铝(PAS),研究碱化度(B )对铝离子形态的影响.采用混凝实验比较AS,PAC,PAS 的混凝效果,测定处理后水中残留铝的含量.结果表明:相同B 值条件下,PAS 的Al a 少于PAC 的Al a 含量,Al b 含量与PAC 基本持平,Al c 含量大于PAC 的Al c 含量;PAS 的p H 适用范围宽,絮体沉降性能强,残留铝量低.关键词 聚合硫酸铝,形态,混凝.聚合硫酸铝(PAS)为铝盐类无机高分子絮凝剂(IPF)[1].目前,制备PAS 的最大问题在于产品缺乏一定的稳定性,文献所报道PAS 的制备多为聚合氯化铝(PAC)中引入适量SO 2-4,或硫酸铝(AS)中引入聚硅酸合成聚硅硫酸铝,而以阴离子SO 2-4为主的产品所见报道不多[2].本文在高速剪切条件下,以一次加碱法合成不同碱化度的PAS,通过选用不同碱化剂,比较B 值、AS 浓度及乳化反应时间,确定了合成高Al b 和Al c 含量的PAS 的最佳合成条件.以Ferron 络合逐时比色法研究了PAS 的铝形态特征分布,对PAS 的混凝特性与AS 和PAC 进行了比较研究.1 实验部分1 1 聚合硫酸铝的制备及测定称取一定重量硫酸铝(Al 2(SO 4)3 18H 2O)溶于去离子水中,使Al( )浓度为1 5mol l -1,测定其准确浓度后存储备用.量取一定体积的铝储备液,稀释至预定浓度,加入适当的稳定剂,在高速剪切的条件下,一次加入碱化剂,乳化15min,制取不同B 值的PAS.反应产物常温熟化一天至两天,最后转化为半透明状液体,pH 值3 0 3 8,Al 2O 3%质量分数8% 10%.Al( )浓度及B 值的测定方法参照国家标准水处理剂 降合氯化铝标准[3].Ferron 逐时络合比色法采用合加比色 缓冲溶液法[4].1 2 混凝实验2003年10月18日收稿.*基金项目:国家自然科学基金资助项目(50178067).**通信联系人.第23卷 第5期2004年9月环 境 化 学ENVIRONMENTAL CHEMISTRYVol.23,No.5 September 2004516环 境 化 学 23卷以高岭土配制浊度50NTU,pH值7 5,总碱度4 35的模拟水样.取1000ml水样置于烧杯中,搅拌条件下投药,快搅1min,浆板转速400r min-1,慢搅10min,浆板转速40r min-1,停止搅拌,静置沉降15min.取液面下2cm处测其浊度.采用比例1 1的去离子水和自来水配制模拟水样:高岭土含量100mg l-1,离子强度10-3mol l-1,模拟水样铝含量为0 13mg l-1.以0 1mol l-1HCl和0 5mol l-1Na HC O3调节pH值至预定值,混凝剂(Al2O3)投加量0 54mol l-1.实验分两组:一组直接测量混凝后静置15min出水残留铝含量;另一组采用0 45 m的滤膜对静置15min的出水进行过滤后再测量.残留铝含量测定参照文献[5].2 结果与讨论2 1 高速剪切合成聚合硫酸铝的最佳条件研究表明,向铝溶液中加碱产生的局部不均匀的高pH环境导致Al(OH)4-离子的生成是Al13聚合形态的先决条件[6 9].以不同碱化剂合成PAS(B1 8).比较PAS的铝浓度及质量参数(以Al b和Al c的含量记)、稳定性(以30d记)、总铝含量(放置30d离心分离后检测上清液),结果见表1.从表1可以看出,碳酸氢钠合成的PAS稳定性最好,放置30d后产品无明显变化,Al b和Al c含量较高,但Al( )浓度仅为0 5mol l-1,不能满足工业产品要求;碳酸钠合成的PAS,Al( )浓度为1 15mol l-1,但是稳定性以及Al b和Al c含量均未达到最佳;氢氧化钠合成的PAS,Al b和Al c含量最高,Al( )浓度为1 57mol l-1,但稳定性太差,产品保存的问题需要解决;铝酸钠合成的PAS,Al( )浓度为2 12mol l-1,Al c%含量为48 9%,稳定性一般.综合上述碱化剂的特点,选用以铝酸钠为主,适当比例碳酸氢钠的混合碱化剂.一方面提高了P AS的铝含量,另一方面提供了大量Al(OH)4-离子可产生的环境,为Al b和Al c产生提供了先决条件,提高Al13在产品中的含量,在保证稳定性的同时,进一步保证混凝效果的提高.表1 不同碱化剂的性能比较Table1 Comparution with capability of different alkalis碱化剂Al( )浓度/mol l-1Al b/%Al c/%稳定性总铝含量/%铝酸钠2 1226 048 9少量沉淀89碳酸氢钠0 528 836 4无沉淀100碳酸钠1 1524 142 3有结晶物77氢氧化钠1 5733 738 1大量沉淀72用Ferron逐时络合比色法比较了不同B值的PAC和PAS中铝形态的分布,数据如表2.由表2可知,两种絮凝剂随碱化度B值的升高,Al b先升高后降低,Al c一直保持升高,PAS与PAC的Al b%最高点的B值不同,在B值为1 5时,P AS即出现Al b最大值,这与P AC有一定差异.对聚铝来说,Al b最高值的出现与溶液铝浓度也有一定关系,但对PAS来说,其根本原因在于SO2-4的影响,即SO2-4的桥联作用.表2 不同B 值的PAC 和PAS 中的铝形态的分布Table 2 The Dis tributi on of aluminum stability with differen t B of PAC and PASBPACAl a /%Al b /%Al c /%PASAl a /%Al b /%Al c /%1 035 6134 8829 5128 3439 5832 081 519 5325 6454 8315 8942 1841 931 89 8321 9468 238 5428 1048 86在高速剪切条件下,乳化时间及熟化时间对产品质量参数及稳定性的影响见表3.由表3可知,乳化时间对熟化时间、铝形态和稳定性均有一定影响,随着乳化时间的延长,Al b %缓慢上升,Al c %有所降低,铝形态趋于稳定.乳化时间小于5min,无法形成稳定产品;对Al( )浓度为2 12mol l -1,B 值为1 8的PAS,乳化时间为15min,可满足产品的要求,时间过长,对PAS 的影响变化不大.表3 乳化时间对PAS 的铝形态及稳定性影响*Table 3 Influence of emulsification ti me with alumi nu m configuration and stability乳化时间/min熟化时间/dAl a /%Al b /%Al c /%稳定性5**10218 124 057 9少量浑浊15120 128 051 9无浑浊20121 129 049 9无浑浊注:*P AS 铝浓度为2 12mol l -1,B 为1 8.**产品乳化时间为5min 太短,无法形成稳定产品.通过上述实验,确定高速剪切合成聚合硫酸铝的最佳条件:混合碱化剂选用以铝酸钠为主,适当比例碳酸氢钠的混合碱化剂,B 值为1 5时,Al b %含量最大,Al( )浓度为2 12mol l -1,B 值为1 8时,乳化时间为15min.2 2 PAS 混凝特性在pH=7 0的条件下,AS,PAC 和PAS 混凝体系中余浊与Zeta 电位的变化如图1所示.图1表明,随着投药量的增加,高岭土的Zeta 电位升高并逐渐由负到正变化;PAS 的Zeta 电位上升幅度低于PAC;体系剩余浊度迅速降低,至最低点后又逐渐升高.投加到水中的Al b 和Al c 聚合形态,对负电荷表面颗粒的强烈吸附/电中和作用及絮凝架桥和网捕卷扫作用导致高效絮凝作用的发生.PAS 的Al c 形态均倾向于生成带电量较低的无定形氢氧化铝沉淀,新生成的无定形沉淀具有很大比表面,在其形成进程中高岭土可粘附卷扫于沉淀中而被除去,因此,PAS 的混凝以电中和及网捕卷扫两种作用共存.调节不同pH 值,比较AS,PAC,PAS 的适用范围,结果见图2.由图2可见,在相同投加量的情况下,PAS 受pH 值影响最小,即PAS 的pH 值适用范围最宽.水质pH 值较低时水质余浊变化幅度较大,AS 受pH 值的影响尤为明显.5175期 秦建昌等:聚合硫酸铝的制备及形态特征选用AS,P AC(B1 8)和PAS(B1 8)做沉降特性实验,原水浊度50NTU,pH值7 5,投加量为2mg测量不同时间水中余浊变化,比较AS,PAS和PAS的絮体沉降特性,结果见表4.由表4可知,相同时间和相同Al2O3投加量下,PAS的混凝效果明显优于PAC和AS.沉降时间越短,效果越明显,15min后,余浊变化幅度减小.PAS形成絮体沉降性能的加强在于PAS中Al c与水中胶体颗粒形成较大较为密实絮体,SO2-4本身亦加速絮体沉降性能.表4 PAS,PAC,AS的絮体沉降特性比较Table4 The sedimentation of aluminu m in water treated by PAS,PAC,AS 沉降时间/min571012151720AS余浊/N TU7 74 63 82 42 11 81 6 PAC余浊/N TU5 63 42 51 51 21 10 75 PAS余浊/N TU4 82 51 81 130 850 800 61表5列出了三种絮凝剂在不同pH值时的残留铝含量(未扣除高岭土悬浊液本身的铝含量).结果表明:随着pH值的升高,三种絮凝剂在水中的残留铝含量都出现先降低后升高的相同规律,即中性水质时,残留铝含量最低,而在酸性或碱性条件下均较高;PAS处理后的残留铝含量受pH值影响最小.pH值小于5 5时,残留铝含量随pH 值的升高而降低;pH值7 8时,铝盐水解而形成大量的无定形Al(OH)3,吸附网捕而使残留铝含量达到最低;pH值大于9时,由于Al(OH)4-的产生,残留铝含量反而上升.过滤对残留铝含量的影响较大,pH值为中性或碱性时,过滤去除作用较酸性明显.表5 PAS,PAC和AS处理后残留铝含量的比较Table5 The residual aluminum content i n water treated by PAS,PAC,ASpH值AS5 57 59 5PAC5 57 59 5PAS5 57 59 5滤前铝含量/mg l-10 450 320 380 410 280 330 350 240 25滤后铝含量/mg l-10 380 280 330 350 250 280 280 200 24 518环 境 化 学 23卷3 结论在高速剪切条件下,采用一次加碱法合成的PAS 最佳B 值为1 8,B 值高于1 8时,产品稳定性下降,混凝效果同时降低.强制碱化剂的选用不仅提高了产品氧化铝的含量,而且促进了Al b 含量和Al c 含量的提高,具体表现为混凝效果的提高和絮体沉降性能的加强.乳化时间和剪切速度对产品稳定性均有一定影响,进而影响产品的质量;PAS 的pH 值适用范围较宽,处理后水中残留铝含量低.参 考 文 献[1]汤鸿霄,无机高分子絮凝剂的基础研究.环境化学,1990,9(3) 1 12[2]Arnold s mith A K,Christie RM ,Polyaluminum Silicate Sulfate A 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Sciences,Beijing,100085;2Shengli Oilfield,Chunliang Oil Extracti on Plant,SINOPEC,Dongying,257000;3College of Resource and Environmental Engi neering,Shandong University of Technology,Zibo,255049)ABSTRAC TA method of manufac turing polyaluminum sulfate with aluminum sulfate was introduced.In order to increase flocculating effectiveness and aluminum concentration,several alkaline substances were selected and the effect of B on aluminum c onfiguration was studied.Floccula ting effectiveness of AS,PAC and PAS was studied by coagula tion test.The residual aluminum of AS,PAC and PAS in treated water were examined.The experimental results show that the Al a of PAS is less than PAC s,the Al b of PAS is approximate to PAC s and the Al c of PAS is more than PAC s under iden tical B .PAS has wide pH range,good subsidence perfor mance and low residual aluminum.Keywords:polyaluminum sulfate,configuration,coagulation.5195期 秦建昌等:聚合硫酸铝的制备及形态特征。