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聚铝硅酸盐氯(PASiC)对水和废水处理的凝聚性能
摘要
采用两种方法制备了聚硅酸盐氯(PASiC)复合混凝剂。（1）羟基化混合AlCl3和新鲜聚硅酸盐(PASiCc);(2)羟基化聚氯化铝(PAC)与新鲜聚硅酸盐(PASiCm)结合。实验室通过实验对PASiC与水、废水的混凝进行了比较，并研究制备技术的影响，(OH)/(Al)比(即gamma;值)、pH值、Al/Si比和温度对凝聚PASiC的性能。实验结果表明，PASiC在去除藻类、浊度、油、化学需氧量和总磷等方面的效果优于PAC、磷酸(TP)。在相同的Al/Si比率中，PASiCc的浊度比PASiCm稍微大一些。然而，区别在较高剂量下不显著。结果也表明，在更大的gamma;值时凝聚PASiC效率更好，而且在非常高的gamma;值时PASiC老化变得不稳定。最佳凝聚pH值范围的gamma;值为2.0，AL/Si比率为10的PASiCc被发现为6.0-8.5，略大于PAC(6.0-8.0)。
关键词:聚硅酸盐氯(PASiC)混凝剂;准备;混凝性能;水和废水处理
1简介
多年来，聚合氯化铝(PAC)[1]已被广泛应用在世界各地的水净化工厂。PAC比明矾的优势包括减少酸度、积极带电单体和聚合物，快速和密集地形成絮状物、减少污泥。然而，关于它的形态混凝絮凝特性，PAC仍在普通金属盐和有机絮凝剂之间的位置。[2]它的分子量和大小用于聚合作用及其抗进一步解的稳定性仍远低于有机高分子絮凝剂。最近，据报道在一定条件下，PAC和活性二氧化硅，PSi可以相结合得到硅酸盐氯化物(PASiC)，一种新型无机高分子混凝剂，其具有比PAC(3、4)更大的粒径和较好的浊度去除效果。
在之前的研究中，高已经对化学物质的制备、PASiC的分布和性质进行了描述，在Yue et al.(3、5)。然而，实验室实验在PASiC混凝剂性能在水和废水处理的方面一直缺乏。本实验室研究的目标是评价PASiC的凝聚性能。它是实现通过检查(OH)/(Al)比(gamma;)、Al/ Si摩尔比率、剂量、pH值和制备技术对PASiC凝聚性能的影响，并比较其与PAC效果。
2实验方法
2.1 凝结剂的制备
正如高在et al.[4]中所描述的，对PASiC混凝剂的进行了准备。下面简要介绍一下准备PASiC的两种方法。
第一，10.75 ml浓缩水玻璃溶液(典型的3M SiO2)被缓慢引入(1.0 ml/min)到10ml 2M盐酸溶液，搅拌得到的溶液(pH值2.0-2.2)。接下来，新鲜的PSi溶液和2.5M AlCl3溶液在Al到Si的比例为5或更大时混合，然后慢慢加入1.5M Na2CO3溶液(0.5 ml/min)，经彻底搅拌可获得各种不同gamma;值和Al/Si值的PASiCc混凝剂，gamma;=(OH)/(Al)其中[Al]和[OH]是添加OH和Al分别在溶液中的总浓度，。
一开始，1.5M Na2CO3溶液以0.5 ml/min添加至2.5M AlCl3溶液彻底搅拌以获得不同的PAC溶液，其特征是以下属性:gamma;=1.0-2.4，氧化铝含量=9.10-10.0%，密度(g/cm3)=1.10-1.22，pH=1.8-3.5。然后，PAC结合新鲜的聚硅酸盐溶液，使铝硅比为5或更大以获得PASiCm凝结剂。
由上述两种方法的PASiC产品的关联性有以下属性:氧化铝 二氧化硅含量=10.0%，Al/Si=5-15，gamma;=1.0-2.4，pH=2.0-3.3，密度(克/立方厘米)=1.12-1.25。
本研究中使用的PAC我们在实验室也有准备。制备了AlCl3溶液(2.5M)和AlCl3·6H2O (A. r)溶解于蒸馏水中。然后，Na2CO3溶液以0.5 ml/min的速度加入到AlCl3溶液中以获得期望的gamma;值的PAC的溶液。PAC的属性是:gamma;=1.0-2.4，氧化铝含量=9.10-10.0%，密度(g/cm3)=1.10-1.22，pH=1.8-3.5。
表1 PASiCm和PAC对于浊度的去除效果比较（水取自深圳湖）
2.2凝聚试验程序
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