复合铁系高效絮凝剂

除的最佳配方和应用条件．
收稿 日期 ：０ ５１ －８ 修订 日期 ：０ ６０ —１ ２ ０ —１２ ； ２０ － １ ４ 基金项 目： 国家重点基础研究发展规划项 目（０ ４ Ｂ １５ ３ 、 ２ ０ Ｃ ４ ８０ ） 国家杰 出青年科学基金项 目（ ０２ ７ ２ 和国家科技 ２２ ５ ２ ） 攻 关计划子专题 （ ０ ３ Ａ １Ａ １－１ ． ２０Ｂ ６４ 一 ０ ） ０ 作者简介 ： 睿 （９ ４ ） 女 ， 士研究生 ， 刘 １７ 一 ， 博 助理研究员． 通讯作者 ： 周启星 ， － ａ ：ｈｕ ｘ ａ．ｃｃ Ｅ ｍ ｉ Ｚ ｏｑ ＠ｉ ａ．ｎ ｌ ｅ
方法做 了大量的研究工作 ， 以期能够找到技术上可行 、 经济上合理 、 可实际应用 的治理方
法和成套设备 ， 以确保味精行业 能够纳入可持续发展 的轨道＿ 然 而， 管我国味精行 ６ 引． 尽
业在废水处理方面进行 了不少探索和努力 ， 取到 了不少成果 ， 但仍存在投资大、 效果不理
想或运转费用高等问题 ¨ 鉴 于此种现状 ， ． 本研究 以聚合硫 酸铁 （ Ｆ ） Ｐ Ｓ 为基本供试材 料， 选用廉价的天然物质进行复配试验 ， 制备经济上更为有效的新 型生态安全型絮凝剂． 通过对天然物质不同投加量、Ｈ值等因素的处理效果影响研究 ， ｐ 提出了味精废水 Ｃ Ｄ去 Ｏ
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第１ ４卷 ２期 ２０ ０ ６年 ６月
应 用基 础 与工程科 学 学报
Ｊ ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｂ Ｓ Ｃ Ｓ Ｅ Ｅ ＡＮＤ ＥＮＧ Ｎ ＥＲＩ Ｏ Ａ Ｉ ＣＩ ＮＣ ＩＥ ＮＧ
中图分类 号 ：７ ３ Ｘ ０ 文献标识码 ： Ａ
（． １吉林大学环境与资源学院重点实验室 ， 吉林 长春 １０２ ； ． ３０ ６ ２ 中国科学 院沈阳应用生态研 究所 ， 中国科学 院

由于聚合硫酸铁与聚合氯化铝都属于无机混凝剂，前者属于一种使用比较广泛的高分子铁系絮凝剂，后者则为铝系混凝剂，两者对于除磷，除臭、去cod 与重金属也都有比较好的效果，哪一个更好大家可以通过下文进行比较。

首先，聚合硫酸铁与聚合氯化铝的盐基度不一致，聚合硫酸铁的盐基度相对低一些，如果二者混合后会发生中和反应，导致了水解平衡的移动，最终大部分水解使铝和铁形成了氢氧化物胶体，呈果冻状,部分不水解的也会解聚，金属盐形成离子形态，已经失去了原有的聚合作用，不能在废水中继续水解产生混凝效果。

首先聚合氯化铝是目前使用很广泛的高效无机混凝剂，它具有用量少、污泥少、除浊高,对出水pH 影响小等优点，聚合氯化铝是一系列介于Al3+和氢氧化铝之间聚合物的复合体，对于何种物种能起到决定性的混凝效果，目前尚没有公认的结论，通过对不同生产工艺得到的商品聚合氯化铝进行聚合物种类的研究，
并结合混凝实验，发现高分子聚合氯化铝对混凝效果发挥了更大的作用。

聚合硫酸铁适宜水体PH值大约是4-11，在这一点上面就明显优于聚合氯化铝，并具它具有较强的处浊，除磷，除了聚合硫酸铁适宜PH值od等功能，以及相对较好的脱色功能，这样优越的性能是聚合氯化铝所做不到的，从这一点上来说，聚合硫酸铁要优于聚合氯化铝的，但这种物质还存在有缺点，铁离子与水中腐蚀质等有机物可形成水溶性物质，使自来水带色，并且如果处理不好的话，会使产品中的正三价的铁离子还原为正二价的铁离子，这样的话会造成二次污染，所以说不管是使用哪一种都应该保证使用效果。

具体使用哪种混凝剂，还是要根据水质进行判断，只有合理地进行选择才能保证后期的效果。

摘 要 ：本 文 分析 了铁 系絮凝 剂 絮凝 过程 中的 影 响 因素 ，采 用羧 甲基 纤 维素 （ ＭＣ）物质 与铁 盐 Ｃ
（ ｅ １ 合 成新 型复 合絮 凝 剂 Ｃ Ｆ Ｃ３ ） ＭＣ一 盐 并进行 污水模拟 絮 凝 实验 。结果表 明 ， Ｆ Ｃ ，： Ｃ 铁 ｍ（ｅ １ ｍ（ ＭＣ） ）
ｃ ｍ ｏｎ ｏｃ ｌｎ． ｄ ｐ ａｂ ｘｍｅ ｙ ｅ ｕｏｅＣ ） ｔｒ ｌ ｎ ｅ ｒｎｓｌＦ Ｃ３ｔ ｎｈ ｓ ｅＣ －ｒｎ ｏ ｐ ｕ ｄｆ ｃｕａ ｔＡ ｏ ｔ ｒｏｙ ｔ ｌ ｌ ｌｓ（ ＭＣ ｍａｅｉ ｄｔ ｏ ｔ ｅ １ ｏｓ ｔｅ ａ （ ） ｙ ｚ ｏ
果。
２２ 制备 原料 及相 关仪 器 ．
前 ， 净 化 处 理 的首 要 步骤 就 是 絮凝 沉 淀 。长 期 以 水 来 ，污水 处 理 中常采 用 的 絮凝 剂 主要 有 以铝盐 、 铁 盐 及 其 共 聚物 为 基 础 的无 机 絮凝 剂 和 以 聚丙 烯 酰
胺为代表 的合成有机高分子絮凝剂ｌ 但 以上 絮凝 ｌ ＿ ， 剂 具 有 在 生 产 或 降解 过 程 中会 形 成影 响人 体 健 康 的污 染 物 或 者 有 些 废 水 经处 理 后 污 泥脱 水 困 难 等 问 题 ， 而造 成 新 的环境 污 染 。本 研 究着 眼于 当 前 进 无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂 中存在 的种种 缺 陷， 选择天然有机高分子改性絮凝剂与铁盐制成环 境 安 全 型复 合 絮凝 剂 ， 究 其 絮凝 性 能及 分 析 影 响 研
ｒ ａ ｔ ｎ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ Ｒｅ ｕ ｔ ｈ ｗｓｔ ａ ｅ ｂ ｓ ｆ ｃ ｕ ａｉ ｇ ｅ ｆｃ ｌ ａ ｑ ｉ ｓ ｈ ｕ ｉ ａ ｉ ｆ ｅ １ ｔ ＭＣ ｅ ｃ ｉ ｏ ｄ ｔ ｎ ． ｓ ｌ ｓ ｏ ｈ ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｃ ｌ ｔ ｆ ｔ ｏ ｃ ｅ ｒ ｉ ｕ ｄ ｉ： ｅ ｑ ａ ｔ ｒ ｔ ｏ Ｃ ３ ｏ Ｃ ｏ ｉ ｔ ｌ ｎ ｅ ｔ ｌ ｔ ｌ ｙ ｏ Ｆ

铁盐絮凝剂配方8 例1、聚合硫酸铁絮凝剂聚和硫酸铁又称为羟基硫酸铁，是一种无机高分子絮凝刺，其液体为红棕色产品，固体则为黄色粉束状。

聚铁的分子通式可表示为[Fe2 (OH)n( S04) 3-1/2] m。

聚铁具有中和胶体电荷、压缩烈电层、降低胶体? 电位的能力，从而使其具有良好的絮凝、混凝作用。

据文献报道，聚铁在除浊、除COD 和BOD等方面均优于其他的无机絮凝剂，且还具有pH适用范围广、无毒、对设备腐蚀性小等诸多优点，目前已广泛地应用于给排水工业和废水处理行业。

( 1)制备方法①硫酸铁聚合法制备取定量的硫酸铁用去离子水进行溶解，制得含铁最为3mol/L 的硫酸铁溶液，然后熟化24h，量取一定体积的聚合硫酸铁溶液，边搅拌边缓慢滴加一定浓度的氢氧化钠溶液，定容制得不同pH 值的含铁量为0.5mol/L 。

聚合硫酸铁絮凝剂。

②硫铁矿烧渣和硫酸溶液为原料制备称取100g烧渣置于500ml烧瓶中，加入浓度为30%的硫酸浸泡。

反应4h,然后聚合反应2h，取少量反应液，经检验全部为Fe3*时，反应完成。

经过滤，制得液体产品。

滤渣回收。

方法特点该方法具有投资少、原料易得、工艺简单、成本低和产品质量稳定等优点，适台于硫酸厂自行生产。

为便于运输，可以将液体产品经浓缩过程生产胶体粒状的产品。

工艺过程产生的废渣pH在2〜3左右，可用于处理碱性废水(如造纸黑液) ，达到以废治废的目的。

③硫酸亚铁聚合法制备取25mL自来水于250mL的烧杯中，缓缓加入15mL浓H2SO4。

称取80g Fe2SO4 • 7出0 工业品溶于前述稀H2SQ中，搅拌。

接5〜6s加1滴的速度滴加16mL H2O2,待H2O2滴加完毕，继续搅拌5min后静置。

硫酸亚铁也可用空气氧化，但要加入MnO2作为催化剂。

反应温度控制在50〜60 C。

硫酸亚铁和硫酸也可由钢铁厂酸洗废藏提供，根据工艺指标补加化学计量的+ 2+FaSQ • 7H2O和硫酸。

最佳工艺指标” n(H )：n ( Fe ) =0. 35〜0 45。

精
细
石
油
化
工
进
展
第 ｌ 卷第 ６期 １
ＡＤＶＡ Ｅ Ｎ Ｉ Ｅ Ｐ ＯＣ ＮＣ Ｓ Ｉ Ｆ Ｎ Ｅｎ ＨＥＭＩ Ｌ ＣＡ Ｓ
新 型 复合 絮凝剂 凹 凸棒 土／ 合硫 酸铁 铝 的制备 聚
龚玉蓉 王 萍 韩晓燕 智文诗
（． １兰州交通大学化学与生物工程学院 ， 兰州 ７ ０７ ２ 兰州交通大学环境与市政工程学院 ， ３ ００； ． 兰州 ７ ０ ７ ） ３溶液 。所 有溶 液均用蒸 馏 ／
作者简介 ： 龚玉蓉 ， 在读硕士研究生 ， 研究方 向为水处理材料
研 究 及应 用 。
２１ ０ ０年 ６月
龚玉蓉等． 型复合 絮凝剂 凹凸棒土／ 新 聚合硫酸铁铝 的制备
３ ７
除浊率 （ ） 以下式计 算 ：
１ ６ 浊度 的测定 方法 ．
采用 分 光 光度 法 测 定 水 的浊 度 。样 品 的
吸光度 与浊 度的关 系标准 曲线如 图 １ 所示 。
不稳定 、 溶解 性不好 等问题 。
ｌ 实验 部分 １ １ 主要 药剂和 仪器 ．
由图 １ 可看出， 吸光光度法测定吸光度与浊 度之 间的线性关 系达 Ｎｏ ９９６ ．９ 。
Ａｏ －Ａ
‘
由图 ３可看 出 ， 反应２ｈ 条件 下制备 的 Ａ Ｆ Ｓ ＰＡ 除浊效 果 最 好 ， 浊 率 为 ８ ．６ 。反 应 时 间 过 除 ２６％ 短 ， 体 生成 量 少 ， 体 之 间 的聚 合 进 行 得 不 充 单 单
分 ， 能形 成 大 分 子量 聚 合 物 ， 品盐基 度 较低 。 未 产 由于聚合 硫 酸铁铝 的水解 和 羟基缩 聚两个 过程 同 时进行 ， 是一 个 非 稳态 过 程 ， 当反应 时 间过 长 时 ，

２ ２ Ｆ 对 聚硅 酸 丙 烯 酰胺 （ ＡＭ） 工业 品 ） 工 ， Ｐ （ 。
１ ２ 实验 方 法 ．
将 两 份 等 量 水 玻 璃 溶 液 用 ２ 的 稀 硫 酸 调 节 其 Ｏ ｐ 为 ３ ， 其初 步 聚合 １５ｈ， Ｈ ～４ 让 ． 再分 别用稀硫 酸和 氯
１ 实 验 部 分
同 聚合 阶段 的 ｐ 值 并 记 录 固化 时间 。 Ｈ
２ 结 果 与 讨 论
２１ Ｐ ． Ｈ值 对硅 酸 聚合 的影 响
较好 的絮凝 剂 要求 其 分子 量 达 到一 定程 度后 就 应 保 持 稳 定才 会有 好 的 絮凝 效果 。硅 酸 的聚合 方 程 为 ：
腐 蚀 性 大 、 量 大 、 本 高 且 要 与 熟 石 灰 一 起 使 用 成 用Ｌ 。硅铝 复 合 型 絮 凝 剂 和 聚合 氯 化 铝 中 的铝 离 子 ２ ］ 对 人 体有 害 ， 经 引起 了人们 的注 意 。相 反 ， 已 硅铁 复合
型 絮凝 剂 克 服 了上 述 不足 。
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２０ ０ ２年 第 ５期
湖 北 化 工
７
硅 铁 复 合 型 絮 凝 剂 的 实验 研 究
杜 冬云 。 周 珊 ， 代之 。 王 揭 武
（ 北 师 范学 院化 学 与环境 工程 系， 北 黄 石 ４ ５０ ） 湖 湖 ３ ０ ２
～
摘 要 ： 究 了硅 铁 复 合 型 絮 凝 剂 的 制 备 方 法 和 絮 凝 性 能 ， 定 了 其 最 佳 反 应 条 件 ． 得 复 合 型 絮 凝 剂 对 江 水 的 除 研 确 所
化铁溶 液调 至 ｐ Ｈ＝２０ 使 加 Ｆ “ ．， ｅ＋的一 份 中 ＳＯ ｉ： Ｆ
１ ２ １ 聚硅 酸 的 制备 ． ． 分 别 将 ４ 的 水 玻 璃 和 浓 硫 酸 稀 释 到 ｌ 与 ０ ５ ２ ， 一定 量 稀 水 玻璃 溶 液 置 于烧 杯 中 ， 上 搅拌 器 ０ 取 装 搅 拌 ， 时 加入 一定 量 稀硫 酸 ， 节 溶液 ｐ 值 到一 定 同 调 Ｈ 值， 陈化 ５ｈ 。 １ ２ ２ 硅 铁 复 合 型 絮 凝剂 的制备 ．． ． 。

常用的絮凝剂有哪些（一）引言概述：
絮凝剂是水处理过程中常用的一种化学品，它能够使悬浮在水中的固体颗粒变为较大的团聚体，便于后续处理或分离。

在本文中，我们将介绍常用的絮凝剂种类及其特点。

正文内容：
大点1：无机絮凝剂
- 磷酸盐类絮凝剂：能够与水中的溶解物发生反应，形成不溶性团聚体，如氯化铝、聚合氯化铝等。

- 铁盐类絮凝剂：通过与水中的颗粒物发生化学反应，形成较大的絮块，如硫酸铁、氯化铁等。

大点2：有机絮凝剂
- 聚合物絮凝剂：具有较高的絮凝效果和较好的稳定性，如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等。

- 有机胶体絮凝剂：通过与颗粒物表面的胶体颗粒结合形成絮块，如阳离子聚合物、阴离子聚合物等。

大点3：天然絮凝剂
- 混凝土絮凝剂：能够通过与水中的颗粒物发生物理或化学反应，使其团聚形成絮块，如硅酸钠、凝水剂等。

- 植物性絮凝剂：由植物提取的天然物质，具有良好的絮凝效果，如淀粉、蛋白质等。

大点4：电解絮凝剂
- 电解铝絮剂：通过电解的方式生成气泡，使微小颗粒物团聚成较大的絮块，如氯化铝等。

- 电解铁絮剂：利用电解反应生成氢氧化铁溶液，使颗粒物团聚成絮块，如氯化铁等。

大点5：高分子絮凝剂
- 高分子有机絮凝剂：具有极小的分子量和结构稳定性，能够与水中的颗粒物形成絮块，如聚合氯化铝等。

- 高分子无机絮凝剂：通过与水中的颗粒物发生化学反应形成絮块，如聚合铁盐等。

总结：
常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂、天然絮凝剂、电解絮凝剂和高分子絮凝剂。

各种絮凝剂具有不同的作用机制和特点，可以根据不同水处理场景选择合适的絮凝剂来提高处理效果和节约成本。

ｓｌ ｔ，ｏ ｉｍ ｌ ａｅ ｏｌ ｆ ｉ ｏ ，ｏ ｉｍ ｙ ｒｘｄ ｓａ ｍａｅ ａｓｔｅ ｏｙａｕ ｎ ｍ ｆｒｃｓ ｉ ｔ・ ｌ ｔ Ｐ Ｓ ） ａ ｒｐ ｒｄ ｕｆ ｅｓｄｕ ｓｉ ｔ， ｉｏ ｔ Ｌ ｓｄｕ ｈ ｄｏ ｉｅ ｗ ｔ ｌ，ｈ ｌ ｌｍｉｕ ｒ ｉｃ ｅｓ ｆ ｅ ＡＦ Ｓ ｗ ｓ ｅａｅ ａ ｉｃ ｖｒ ｉ ａｒ ｉ ｒ ｐ ｅ ｉ ｌａ ｕ ａ （ ｐ
２０ 年 第 １ ０８ ２期
第 ３ 卷 总第 １ ８ ５ ８ 期
广
东
化
工
ｗｗｗ． ｄ ｈ ｍ．ｏ ｇ ｃ ｅ ｃ ｍ
复合絮凝剂制备工艺研 究
向群 ，邓勇林
（ 四川 理工 学 院 材 料与化 学 工程 系 ，四川 自贡 ６３ ０） ４ ００
【 要】 摘 聚硅酸硫酸铝铁是无机高分子 复合絮凝剂。 通过复合共聚法，以硫蓐 硫酸铁、 嘲 － 钠、 硅酸 浓硫酸和氢氧
Ｘｉ ｇＱ ｎ ＤｅｇＹ ｎ ｌ ａ ｕ ， ｎ ｏ ｇｉ ｎ ｎ （ｉ ｕ ｎＵ ｉｅｓ ｙｏ ｃｅｃ Ｓｃ ａ ｎｖ ｒｉ ｆ ｉ ｅ＆Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｚｇ ｎ ４ ０ ０ Ｃ ｉａ ｈ ｔ Ｓ ｎ ｎ ｉｅｒ ， ｉｏ ｇ６ ３ ０ ， ｈｎ ） ｎ
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｐｏｌ ａｕｍ ｉ ｍ —ｅ ｒｃ ｓｌｃ ｔ— ｕ ｆ ｔ ｓ ｉ ｏｒ ａ ｃ ｐｏｙｍ ｅ ｏ ｐｏｓｔ ｏ ｃ ａ ｔ ．Ｂｙ ｉ ｇ ｌ ｉ ｍ ｕｌａｅ ｅ ｕｓ ｔａｔ ｙ— ｌ ｎｕ ｆ ｒｉ —ｉｉ ａｅ ｓ ｌａｅ ｉ ｎ ｇ ｎｉ ｌ ｒｃ ｍ ｉｅ ｆ ｃ ｕｌｎ ｓ ｌ ｕｓｎ ａｕｍ ｎｕ ｓ ｆｔ ，ｆ ￣ｏ
化钠为原料制备聚硅酸硫酸铝铁絮凝剂，并研究不同 Ａ Ｆ／ｉ Ｕ ｅ 摩尔比对聚硅酸硫酸锚铁絮凝性能的影响。实验表明： Ｓ

脱硫废水高效絮凝剂的主要成分包括聚合物、聚硅氧烷、聚氯乙烯、聚氨酯和聚丙烯等高分子材料。

这些材料具有高分子量、良好的稳定性、强烈的絮凝性以及抗氧化性等特点，可以提高絮凝剂的抗氧化性和抗氧化性。

此外，脱硫废水高效絮凝剂还包括有机电解质，如阳离子多胺絮凝剂、阳离子壳聚糖絮凝剂和阳离子淀粉絮凝剂等。

这些药剂常用的方法是将普通絮凝剂与高效絮凝剂结合使用，以产生更好的絮凝效果。

具体来说，脱硫废水中的重金属和有机物可以通过添加相应的混凝剂进行去除。

例如，聚合氯化铝铁是一种常用的混凝剂，其加药量需要根据实际情况进行控制。

另外，有机硫的添加可以去除水中的残留重金属。

在完成絮凝后，废水中的悬浮物和胶体物质需要进行进一步的沉降处理。

在此过程中，可以添加硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化硫酸铁等混凝剂，以促进悬浮物的凝聚和沉降。

需要注意的是，选择合适的脱硫废水高效絮凝剂需要考虑多种因素，如废水的性质、处理要求、药剂成本等。

因此，在实际应用中，需要进行实验和验证，以确保所选的高效絮凝剂能够达到最佳的处理效果。

研究生课程《资源化工》作业高效絮凝剂聚合氯化铝铁制备及应用综述学院：理学院年级：＿2007专业：＿应用化学专业方向：＿资源化工学生姓名：＿孟铁宏教师：＿朱云勤教授2008年6月30 日目录摘要 (1)关键词 (1)ABSTRACT (1)KEYWORDS (1)1 前言 (2)2 聚合氯化铝铁作用机理 (2)3 聚合氯化铝铁的制备 (2)3.1聚合氯化铝铁制备原理 (2)3.2聚合氯化铝铁制备方法 (3)3.2.1 煤系高岭土为原料制备 (3)3.2.2以铝矿或赤泥为原料 (4)3.2.3其他原料制备聚合氯化铝铁 (4)4 聚合氯化铝铁在水处理方面的应用 (5)4.1高浊度水处理上的应用 (5)4.2除磷水处理方面的应用 (5)4.3工业废水方面的应用 (6)5 展望 (6)参考文献 (7)高效絮凝剂聚合氯化铝铁制备及应用综述孟铁宏（贵州大学理学院贵州贵阳550025）摘要：聚合氯化铝铁是近些年新研制的铝铁复合型高效净水剂，该絮凝剂既有聚合铝盐基度高、水处理面宽，除浊效果好，对设备管路腐蚀性小等优点；又有聚合铁密度大，絮体沉降快、易于分离，低温水处理性能好，水处理pH范围大等特点。

成为目前无机絮凝剂的研究热点。

本论文介绍了目前国内聚合氯化铝铁的制备和应用研究进展进行了综述。

关键词：聚合氯化铝铁；制备；应用；综述Review of preparation and application high-effectflocculant Polymeric Aluminum Ferric ChlorideTiehong Meng(College of Science, Guizhou University, Guiyang, Guizhou 550025)Abstract:Polymeric Aluminum Ferric Chloride is a new high-water purification agent ferric compound which developmented in the recent years. This f locculants is of the high of bacisity as fthe aluminum-based polymer flocculants, and high and wide water treatment, with the exception of cloud effects, and equipment for the pipeline corrosion small Etc.; there Iron polymer density, floc settlement quickly, easily separated from the good performance of low-temperature water treatment, water treatment pH range and so on. At present, become a research hotspot of inorganic flocculants. This paper introduced the current domestic iron chloride preparation and application were reviewed.Keywords: Polymeric Aluminum Ferric Chlorid; Preparation; Apply; Review1 前言聚合氯化铝铁英文名称为：Polymeric aluminum ferric chloride，简称为PAFC，是近些年新研制的铝铁复合型净水剂。

无机絮凝剂按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。

低分子絮凝剂价格低、货源充足、但因其用量大、残渣多、效果差,故无机絮凝剂的发展已经基本上完成了低分子向高分子的转变。

现常用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。

(1)聚合铝类絮凝剂（如聚合氯化铝，硫酸铝等）聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核络合物。

它们通过羰基式桥联作用,处于亚稳定状态。

而ＯＨ-与Ａｌ3+的比值[2](一般称盐基度或碱基度)对絮凝效果影响很大。

通常盐基度越高,絮凝效果越强,但过高则本身易生成难溶的氢氧化铝沉淀,导致絮凝效果降低。

研究表明,盐基度在7 5%-85%时最佳,此时絮凝体产生快,颗粒大而重,沉淀性能好。

聚合铝具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。

在工业水处理中得到广泛的应用[3]。

值得注意的是铝,尤其是活性铝,毒性较大,同时聚合铝制备方法不完善,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。

通过改善混凝反应条件,延长慢速混凝时间,能有效降低水中铝的含量。

(2)聚合铁类絮凝剂（如聚合硫酸铁等）聚合铁是另一新型无机絮凝剂,絮凝机理与聚合铝类似。

其主要类型有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等等。

聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外,还具有价格低、ｐＨ值适用范围宽等特点。

但是总体来说,聚合铁需要较低的盐基度,一般须将ＯＨ-/Ｆｅ3+比值控制在8%～1 5%。

超出此范围,铁水解反应突变,从高价聚合态羟基络离子转化成低价聚合态胶凝产物。

且聚合铁产品稳定性差,聚合几个小时至一周内即转向沉淀,絮凝效果降低,故其用量远不及聚合铝。

(3)活性硅酸类絮凝剂活性硅酸也是一种重要的无机高分子絮凝剂,它来源广、价格低廉、无毒、且絮凝、助凝效果好,尤其对于低温低浊水的混凝处理这一净水处理中的难题有着显著的特性[4],在国内外引起足够重视。

新型高效复合混凝剂PFCG简介随着我国人口的增长和工农业的发展，尤其是化学工业的发展，环境问题日益突出。

工业废水和生活污水的大量排放，已经对水体造成了严重的污染，对国民经济的发展和人们生活与健康造成了严重的影响。

治理水体污染，保护环境，已经成为我国的一项基本国策。

利用混凝净水剂对工业废水进行净化处理是水处理中最常采用的一种方法。

高效复合混凝剂PFCG等无机高分子净水剂是河南大学环境工程设计研究中心李明玉博士等研制成功的。

项目组于90年代初开始了用铝土矿和含铁工业废渣等为主要原料研制聚合铝、铁等无机高分子净水剂的研究工作，近十年来经过我们的不懈努力，先后开发研制了聚合氯化铝PAC、聚合硫酸铁PFS、聚合氯化铁PFC等聚铝铁混凝剂系列产品。

经对原聚合氯化铁进行改进，又研制了改性聚氯化铁和高效复合混凝剂PFCG，并成功地进行了中间试验。

在水处理过程中，用中试产品处理吨水成本的性能价格比，明显优于目前市场上的聚合硫酸铁和聚合氯化铝。

此外，项目组开发研制的最新复合净水剂系列产品LMY-X，具有较低的成本、更简单的生产工艺和很好的水处理效果，非常适用于低温低浊原水除浊、印染废水脱色、高浊度工业废水和造纸中段水等处理。

该新型高效无机高分子净水剂的研制成功和在水处理中的应用，将有力地推动我国环保事业进一步向前发展。

高效复合混凝剂PFCG和LMY系列净水剂是继聚合氯化铝和聚合硫酸铁之后的新一代高效无机高分子混凝剂。

它的应用范围广阔，既可以用于城市自来水原水的净化（LMY系列），又可以用于各种工业废水(皮革、造纸、油田、印染、味精、制药、日化、炼油、酒类以及其它许多化工生产过程中排放的废水)、城市综合污水和污泥脱水的处理。

具有去除COD、BOD、SS、降低色度和除去重金属等作用。

Cr(1) 高效复合混凝剂PFCG作为一种新型混凝剂，在水处理的应用中具有明显的优越性。

它与一般的无机混凝剂硫酸铝、硫酸亚铁、明矾和聚合氯化铝等相比，具有对原水质的pH 要求宽，混凝能力强，沉降速度快，生产成本低的优点。

第 50 卷 第 6 期2021 年 6 月Vol.50 No.6Jun. 2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry项目基金：西北民族大学国家级大学生创新创业训练项目（202010742092）通信联系人：尹奋平收稿日期：2021-03-10纳米TiO 2-PFS 复合絮凝剂的制备及在有机废水处理中的应用邓博文1，海文杰1，王梓浩1，姚铭栩1，谢　颖2，尹奋平1（1.西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730030；2.四川农业大学商旅学院，四川 都江堰 610081）摘 要：采用凝胶-溶胶法制备了纳米TiO 2，再与PFS通过超声波分散法制备得到纳米TiO 2-PFS复合絮凝剂。

通过正交实验确定了合成的最佳条件。

实验结果表明，配比的影响远远大于温度，当质量分数为15%的纳米TiO 2与85%的PFS复合，合成温度为65℃时，COD去除率达到了最大。

将PFS与制得的纳米TIO 2-PFS复合絮凝剂进行对比，结果表明，复合絮凝剂对有机废水COD的去除远远大于PFS，当复合絮凝剂的投入量为4mg·(200mL)-1时，有机废水的去除率达到80%。

关键词：复合絮凝剂；纳米TiO 2；正交实验；有机废水中图分类号：TQ 314.253 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2021)06-0052-03环保与三废利用有机废水的特点是强酸强碱性、污染大、毒性大、COD 值高，对水中的藻类鱼类有巨大的伤害，会造成二次污染，从而直接影响人们的身体健康。

传统处理有机废水的方法有化学氧化法、生物降解法、吸附法、光催化法等，但因成本太高等原因，很难达到预期的处理效果，因此需要寻找高效廉价的处理方法。

絮凝沉降法因设备简单、成本低、效率高、容易操作、间歇或连续运行均可等众多优点，在有机废水处理中获得广泛应用[1]。

絮凝剂根据其化学成分可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、天然絮凝剂、生物絮凝剂以及由多种絮凝剂制得的复合絮凝剂。

复合聚合硫酸铝(psa)分子式复合聚合硫酸铝（PSA）的分子式
复合聚合硫酸铝（PSA），也称为聚合硫酸铝铁（PAFS），是一种由硫酸铝、硫酸铁和聚合阴离子组成的无机高分子絮凝剂。

它的分子式较复杂，取决于具体组成和制造工艺。

主要成分和结构
PSA的主要成分包括：
硫酸铝（Al2(SO4)3·18H2O）：提供铝离子，在絮凝过程中起到电中和和桥联作用。

硫酸铁（Fe2(SO4)3·xH2O）：提供铁离子，增强絮凝体的稳定性和强度。

聚合阴离子：通常是长链有机聚合物，如聚丙烯酰胺（PAM）或聚氧化乙烯（PEO），赋予PSA分散性和溶解性。

分子式解释
PSA的分子式通常表示为如下形式：
[(AlxFe1-x)(SO4)3·yH2O]·[m(C3H5NO)n]
其中：
AlxFe1-x表示铝离子（Al）和铁离子（Fe）的摩尔比为x:（1-x）。

y表示水分子的数量。

m(C3H5NO)n表示聚合阴离子的组成，其中m是聚合物链的平均分子量，n是离子形式的价数。

分子结构
PSA的分子结构由三个主要部分组成：
金属离子核：由铝离子（Al3+)和铁离子（Fe3+)组成，形成一个多核团簇结构。

硫酸根配体：围绕金属离子核排列，通过共价键与之连接。

聚合阴离子包覆：通过氢键或配位键与金属离子核相互作用，
形成一个疏水性保护层。

分子特性
PSA的分子特性因组成和制造工艺而异，但一般具有以下特点：高分子量（通常在100万至1000万之间）
电荷密度高
优异的分散性和溶解性
絮凝能力强。

铁系高分子絮凝剂的合成方法聚合铁是一种由铁盐预制的中间水解产物，属于水溶性无机高分子物质，溶于水后产生大量的高电荷聚合阳离子，如Ｆｅ2(ＯＨ)3+3、Ｆｅ2(ＯＨ)4+2、Ｆｅ3(ＯＨ)5+4等羟基桥联形成的各级多核络合铁离子。

因此具有很强的中和悬浮颗粒上的电荷能力，使之脱稳并生成较大颗粒的絮凝体，同时也因其具有很大的比表面积和很强的吸附能力，对污水中乳化油有良好的破乳效果，对重金属、臭味和色素也有较强的吸附能力，使用时显示出其独特的优越性，因此它的应用广泛。

铁系高分子絮凝剂开发最早的国家是日本，1976年日本就有专利申请。

到了80年代，日本的古河矿业公司和日铁矿业公司分别建起了年产万吨的工业生产装置。

此后相继有前苏联、美国、德国等许多国家申请了专利。

国内开发铁系高分子絮凝剂最早的是化工部天津化工研究院。

他们开发了聚合硫酸铁(ＰＦＳ)，以后又有沈阳化工学院、上海冶金设计研究院、冶金环保研究所等也开发成功了铁系高分子絮凝剂。

现就聚合铁盐的合成方法进行概述。

1 单组分型铁系高分子絮凝剂的合成方法1.1 聚合硫酸铁(ＰＦＳ)的合成方法聚合硫酸铁又称碱式硫酸铁，它是一种高效新型水处理剂，广泛用于饮用水、工业废水、城市污水的处理。

聚铁与传统的三氯化铁、硫酸铁等净水剂相比，有以下优点：（1）具有优良的凝聚性能，絮凝体形成速度快，密集器质量大，沉降速度快，尤其对低温低浊水有优良的处理效果。

（2）适用水体ｐＨ范围广。

（3）具有较强的去除水中ＢＯＤ、ＣＯＤ及重金属离子的能力，并有脱色、脱臭、脱水、脱油等功效，残留的铁离子少。

（4）使用时，腐蚀小。

其制备方法很多，按其原料来源大致可分为以下几种：1.1.1 利用钛白粉生产中的副产物生产ＰＦＳ在用硫酸法生产钛白粉(ＴｉＯ2)的过程中有副产物FeSO4生成。

将酸性溶液中的FeSO4，在ＮＯ催化下，用空气氧化成三价铁离子，然后与NaOH中和，调整碱化度，使其发生聚合反应，可得到盐基度为65.85%的ＰＦＳ，其反应式为：2FeSO4+NO2+H2SO4=Fe2(SO4)3+NO+H2O2NO+O2=2NO2m Fe2(SO4)3+mn(OH)=[Fe2(OH)2(SO4)3-n/2]m 其中n＜2，m≥101.1.2 以工业硫酸废液为原料生产ＰＦＳ以工业硫酸废液为原料，亚硝酸钠为催化剂，按硫酸：硫酸亚铁为(0.3～0.5)∶1的原料配比，在密闭的容器中，通入纯氧(氧压0.15～0.3ＭＰａ)，于55～90∶条件下反应1.5～2.0ｈ，即制得了ＰＦＳ。