聚氯化鋁鐵是由鋁鹽和鐵鹽在一定條件下聚合而成的無(wú)機(jī)高分子混凝劑。它具有的電中和能力,形成的絮體大而密實(shí)，易于沉降，并且原料來(lái)源廣泛,成本低，出水中殘留鋁量低,因此成為復(fù)合高效混凝劑研究的熱點(diǎn)。因此綜述了聚氯化鋁鐵制備過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)如Al/Fe摩爾比、鹽基度、聚合劑和pH值等對(duì)其混凝性能的影響，并總結(jié)了提高聚氯化鋁鐵混凝去除DOM的方法,包括無(wú)機(jī)復(fù)配和有機(jī)復(fù)配，以及聚氯化鋁鐵與吸附劑的聯(lián)用。

聚氯化鋁鐵制備過(guò)程參數(shù)對(duì)其混凝性能的影響

在金屬離子的水解過(guò)程中，相互之間通過(guò)羥基聯(lián)合形成多核水解產(chǎn)物和鏈網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)，所帶電荷量增加，電中和能力和架橋能力增強(qiáng)”。制備過(guò)程參數(shù)主要通過(guò)影響金屬離子的水解羥化過(guò)程，進(jìn)而對(duì)聚氯化鋁鐵.的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，從而影響其混凝性能。這些影響參數(shù)包括Al/Fe摩爾比、鹽基度、聚合劑、pH值等。

1、Al/Fe摩爾比

鋁和鐵的存在增強(qiáng)了聚氯化鋁鐵的電中和能力以及架橋網(wǎng)捕能力。這是因?yàn)椋X和鐵使聚氯化鋁鐵帶有大量正電荷，能夠有效中和水中的膠體污染物;它們之間通過(guò)羥化而形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠提高聚氯化鋁鐵對(duì)污染物的網(wǎng)捕架橋能力。混凝劑中所含離子的摩爾比是混凝劑的混凝動(dòng)力,對(duì)聚合體的聚合程度以及聚合物的種類有很大的影響。Al/Fe摩爾比會(huì)影響聚氯化鋁鐵中水解物的類型分配，從而影響其羥化而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的緊密程度及架橋網(wǎng)捕性能。因此為達(dá)到良好的混凝性能，鋁鐵的摩爾比需要保持一定的值。表1中列出了聚氯化鋁鐵處理的水質(zhì)不同時(shí)Al/Fe摩爾比的值。
 

2、鹽基度的影響

溶液中的0H-能夠與混凝劑中的金屬離子發(fā)生羥化聚合作用。鹽基度是混凝劑中所含的羥基濃度與金屬離子濃度的比值。鹽基度決定了混凝劑所帶正電荷的多少以及羥化聚合程度的大小呵。在一定的鹽基度范圍內(nèi)，鹽基度越高，混凝劑的電中和能力越強(qiáng)，羥化程度越高，聚合成的鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu)越,聚氯化鋁鐵的架橋和網(wǎng)捕能力明顯增強(qiáng)，混凝效率也隨之提高咖。隨著混凝劑鹽基度的繼續(xù)增大，易出現(xiàn)凝膠、沉淀等現(xiàn)象。因此，鹽基度對(duì)良好混凝性能的發(fā)揮有著很重要的作用。表2中列舉了聚氯化鋁鐵在處理不同水質(zhì)時(shí)的最合適鹽基度。
 

3、聚合劑的選擇

金屬離子的水解程度受聚合劑的影響，因?yàn)榫酆蟿┠軌蛴绊懰芤褐械腍-或0H-的濃度,促進(jìn)或抑制金屬離子的水解，從而影響聚氯化鋁鐵的羥化程度、鹽基度及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成。因此，選擇合適的聚合劑及適當(dāng)?shù)膭┝繉?duì)保證聚氯化鋁鐵的鹽基度、結(jié)構(gòu)特征、混凝能力及穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的作用。

孔愛(ài)平等以*為聚合劑，*可以提供混凝劑聚合時(shí)需要的羥基通過(guò)控制*的加入量，使混凝劑達(dá)到預(yù)期的鹽基度,然后比較混凝劑在不同鹽基度時(shí)的混凝性能。結(jié)果表明:鹽基度為2.0時(shí)，混凝劑的混凝性能，此時(shí)的濁度去除率高達(dá)99.3%。鄒京倫等在制備聚氯化鋁鐵的過(guò)程中選擇鋁酸鈣為聚合劑，并考察了鋁酸鈣的投加量對(duì)聚氯化鋁鐵中氧化鋁和氧化鐵等有效成分含量的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)表明，隨著鋁酸鈣劑量的增多,有效成分的含量呈先增加后減小的趨勢(shì)，在投加量為0.2g/mL時(shí)，有效成分的含量達(dá)。孫國(guó)華等利用氧化鈣作聚合劑,用于控制聚氯化鋁鐵中金屬離子的水解程度，使聚氯化鋁鐵達(dá)到一定的鹽基度，爾后用于堿減量車(chē)間廢水的處理,C0D的去除率高達(dá)90%。

4、pH值的影響

混凝劑制備過(guò)程中的pH值會(huì)影響混凝劑的羥化程度,從而影響金屬離子在水中的水解類型，使混凝劑的結(jié)構(gòu)也受到影響四。pH值過(guò)高或過(guò)低時(shí)，鋁鐵的羥化程度降低，電中和能力減弱;鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu)不，穩(wěn)定性下降;高聚物的濃度降低，對(duì)污染物的網(wǎng)捕能力不足。因而在維持聚氯化鋁鐵的羥化度和良好的混凝性能方面，pH值有著極其重要的作用。

通過(guò)對(duì)聚氯化鋁鐵制備過(guò)程中pH值的控制能夠使聚氯化鋁鐵達(dá)到一定的羥化程度并保值一定的穩(wěn)定性。因此，聚氯化鋁鐵聚合過(guò)程中的pH值對(duì)聚氯化鋁鐵性能的發(fā)揮有很重要的作用。孫麗麗在聚氯化鋁鐵的制備過(guò)程中,將pH值控制在3~3.5之間時(shí),聚氯化鋁鐵能夠充分聚合，且此條件下制得的混凝劑對(duì)模擬水樣的濁度去除率高達(dá)97.12%。孫國(guó)華等8調(diào)節(jié)鋁鐵混合液的pH值為--定值，制備出的聚氯化鋁鐵對(duì)某種車(chē)間廢水C0D的去除率高達(dá)80%。

聚氯化鋁鐵去除水中的DOM

聚氯化鋁鐵對(duì)水中的污染物有的電中和能力以及吸附架橋網(wǎng)捕能力，能夠有效除去水中的懸浮物和膠體等污染物，但是聚氯化鋁鐵不能高效地去除水中的D0M.去除廢水中的DOM需要深度處理技術(shù)。目前的深度處理技術(shù)有臭氧顆粒活性炭工藝、芬頓法、膜分離技術(shù)等，但是這些技術(shù)的成本高,操作條件要求嚴(yán)格。由于混凝處理的操作簡(jiǎn)便，因此通過(guò)混凝藥劑的復(fù)配或?qū)⑵渑c吸附劑聯(lián)合使用來(lái)增強(qiáng)混凝劑對(duì)DOM的去除能力能夠有效地簡(jiǎn)化污水處理工藝。

1、聚氯化鋁鐵的復(fù)配

聚氯化鋁鐵的復(fù)配,即在聚氯化鋁鐵中引入大分子以提高聚氯化鋁鐵對(duì)DOM的吸附及架橋網(wǎng)捕能力。根據(jù)引入的大分子種類的不同,聚氯化鋁鐵的復(fù)配方法通常可分為無(wú)機(jī)復(fù)配和有機(jī)復(fù)配兩種。

2、聚氯化鋁鐵的無(wú)機(jī)復(fù)配

無(wú)機(jī)復(fù)配即在聚氯化鋁鐵中引入無(wú)機(jī)大分子，增大聚氯化鋁鐵對(duì)水體中DOM的吸附容量,從而增強(qiáng)聚氯化鋁鐵對(duì)DOM的去除能力。

目前應(yīng)用較多的是在聚氯化鋁鐵中引入硅膠,制成聚硅酸氯化鋁鐵(PSAFC)四。這是因?yàn)榻饘匐x子能夠與聚硅酸相互作用形成比表面積巨大的大分子結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有助于提高混凝劑對(duì)DOM的吸附能力,明顯增強(qiáng)吸附卷掃的效果及架橋網(wǎng)捕作用38。孫麗麗將聚硅酸與聚氯化鋁鐵在一定條件下聚合制得的PSAFC,對(duì)印染廢水的C0D。去除率達(dá)85%以上。Sun等以油頁(yè)巖灰為原料制備的PSAFC對(duì)渤海大學(xué)下水道污水的C0D去除率達(dá)54%左右。Niu等利用高純石墨生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水制取PSAFC,并將其用于處.理鄭州區(qū)段的黃河水,C0D去除率高達(dá)94%。王圓廣田將聚氯化鋁鐵與聚硅酸復(fù)配用于模擬印染廢水的處理，COD的去除率達(dá)88.89%，水體吸光度下降約81.59%。

3、聚氯化鋁鐵的有機(jī)復(fù)配

有機(jī)高分子混凝劑對(duì)污染物有很強(qiáng)的吸附架橋能力，對(duì)原水pH值的敏感性低，再生能力強(qiáng)，同時(shí)由于相似相溶原理，其對(duì)藻類、油類等水體污染物有很強(qiáng)的去除能力。與有機(jī)高分子混凝劑相比，聚氯化鋁鐵存在著使用量大、效率低、對(duì)人體有害等缺點(diǎn)。根據(jù)協(xié)同增效原理，將兩者進(jìn)行結(jié)合可以顯著提高混凝劑的混凝Thera性。趙莉等將PikAFC與具有多孔結(jié)構(gòu)的凹凸棒、改性沸石復(fù)配用于工業(yè)aa的處理,對(duì)廢水中的全氟辛酸(PF0A)的去除.率達(dá)70.25%。杜華琴等將粘土與聚氯化鋁鐵復(fù)配用于去除水中葉綠素，去除率達(dá)93.75%。李志敏等51將聚氯化鋁鐵與CTS、紅粘土按一定配比共同用于處理膠乳廢水，C0D去除率達(dá)80%以上。

聚氯化鋁鐵中由于鋁鐵的存在，增強(qiáng)了電中和去除水中污染物的能力。聚氯化鋁鐵在水處理中的混凝效率明顯高于聚合鋁(鐵)鹽，且對(duì)多種水體都有很好的去污能力。然而，處理的水質(zhì)變化時(shí)，制備過(guò)程參數(shù)都要重新調(diào)整，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)制備過(guò)程參數(shù)與混凝性能之間影響規(guī)律的研究，以增大該混凝劑的適用水體范圍。無(wú)機(jī)和有機(jī)大分子的引入，以及聚氯化鋁鐵與吸附劑的聯(lián)用，提高了聚氯化鋁鐵的吸附和架橋網(wǎng)捕的能力使聚氯化鋁鐵混凝去除DOM的能力明顯提高，但是聚氯化鋁鐵對(duì)水體中低分子量DOM的去除效果不是很理想，應(yīng)當(dāng)對(duì)聚氯化鋁鐵的無(wú)機(jī)、有機(jī)復(fù)配及其與吸附劑聯(lián)用的作用機(jī)理進(jìn)行深入研究以提高它對(duì)低分子量DOM的吸附和混凝去除能力。另外,目前關(guān)于聚氯化鋁鐵作用機(jī)理微觀方面的研究少有文獻(xiàn)報(bào)道，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)這些方面的研究。