某供水公司由於(yu) 原水獨度高、堿度大，需大量使用聚合氯化鋁、硫酸鋁等淨水劑產(chan) 品(淨水劑投加量可達到400mg/L)才能達到較好的水處理效果。為(wei) 了降低中引水廠水處理成本，供水淨水劑開發研究中心使用多種水處理劑品種(如聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等)進行了室內(nei) 試驗，發現複合聚氯化鋁鐵試驗效果較理想，並且在中引水廠實際應用中取得了良好的效果。
1.製備原理
氫氧化鋁粉和高純磁鐵粉在配比適f的鹽酸溶液中經化學反應和水解聚合反應，生成多羥基聚氯化鋁鐵。
在反應過程中，體(ti) 係酸度下降，pH值增高，引起AL3+和Fe3+發生水解聚合反應，經羥基橋聯生成橋式多核羥基絡合離子混合物，即形成多級多羥基絡合物聚電解質。
上述反應可采用加溫加壓的反應方式或常壓加溫的反應方式進行。若要獲得較高鹽基度的產(chan) 品， 可以在浸出反應完成後，進行一步調整反應，進一步促進AL3+和Fe3+二次水解，得到高鹽基度產(chan) 品。
2.實驗室試驗
將氫氧化鋁粉、高效磁鐵粉、水及鹽酸按比例加人燒杯中或四頸瓶中，啟動攪拌器，然後用溫度計控製溫度，使反應液保持在恒佛狀態。
利用氫氧化鋁粉和高純磁鐵粉與(yu) 鹽酸反應的生產(chan) 工藝，在常壓下是可以進行的，而且其反應產(chan) 物也可以達到標準要求。但在實際生產(chan) 過程中，必須有非常有效的尾氣吸收回用裝置。建議不要使用敞口反應器，尤其是在淨水劑廠周圈環境要求較高的情況下。
2.1溫度與(yu) 時間對產(chan) 品指標的影響
反應溫度對反應速度影響極大，在常壓反應條件下可以看到，原料在80℃以下，反應幾乎不進行。但溫度達到近恒涕點時，反應劇烈。從(cong) 產(chan) 物分析來看，氧化鋁溲出率在反應1.5h後，隨反應時間的增長，變化不大，此時，固體(ti) 原料的利用率在85%~ 90 %之間。
2.2原料配比對產(chan) 品指標影響
總鋁鐵與(yu) 鹽酸之間最佳配比的選擇:在考慮原料配比時，首先是鋁鐵的總有效成份不能使產(chan) 品有效含量低於(yu) 10%，其次鹽酸的投加量不能過高，它直接影響產(chan) 品的鹽酸基度和pH值及粘度。原料與(yu) 鹽酸比值小時，原料反應程度大,漫出率高，產(chan) 品的鹽基度低;其比值大時，則反應程度低，原料浸出率低，相對鹽基度較高。
有效成份鋁鐵含的比例選擇:複合氯化鐵鋁中有效成份為(wei) Al3+和Fe3+, 當混凝劑投人水中時，Al和Fe同時水解生成絮凝體(ti) ，對水中帶負.電的膠體(ti) 進行吸附沉澱。產(chan) 品絮凝效果隻有在藥中有效成份協同之比較好時，才產(chan) 生最佳效果。因此，隻有調整產(chan) 品有效成份的比例，才能更好的適應不同的水質要求。為(wei) 此對產(chan) 品進行了實驗室混凝試驗。結果表明，對於(yu) 中引水廠，當聚氯化鋁鐵中鐵鋁摩爾比在2: 1時，效果最好。
3.半生產(chan) 性試驗
半生產(chan) 性試驗目的是在實驗室的基礎上探討工藝條件的合理性及複合氯化鋁鐵大規模生產(chan) 的可能性，並且通過此階段的試驗，為(wei) 生產(chan) 工藝提供設計工藝流程及運行管理參數。
3.1試驗條件
依據實驗室反應獲得的技術操作條件，考慮到投入正式生產(chan) 過程中，不增加大量設備，且有利於(yu) 生產(chan) 控製的前提下，采用50L反應釜進行半生產(chan) 性試驗，原料采用氫氧化鋁粉(淨水劑庫存)、高效磁鐵(新購進)、工業(ye) 鹽酸(淨水劑庫存)。試驗溫度為(wei) 120℃，反應時間為(wei) 2h。
3.2 操作程序
從(cong) 加料口加人計量的水，然後啟動攪拌漿，加人氫氧化鋁粉、高純磁鐵粉，再加人鹽酸，關(guan) 閉投 料口,使用電加熱加熱夾套導熱油，待反應釜溫度達到120℃時，開始計時;待反應時間到2h，停止加熱;待溫度降至40℃以下時放料。
4.生產(chan) 性試驗
4.1試驗條件
在實驗室半生產(chan) 性試驗的基礎上進行，目的是得到生產(chan) 工藝流程運行參數及管理辦法。 試驗所用原料為(wei) :氫氧化鋁粉(淨水劑廠庫存)、高純磁鐵粉(新購進)、 鹽酸(淨水劑廠庫存)。 試驗控製的主要條件:在一定的溫度下和壓力下，控製反應時間。設備采用淨水劑廠已停用的5000L反應釜及投料係統裝置。
4.2操作程序
將鹽酸從(cong) 酸庫打人酸計量罐，水加人計量罐，然後開啟攪拌漿。從(cong) 投料口加入已計量過的氫氧化鋁粉和高純磁鐵粉，混合均勻後，用泵打人反應釜，然後關(guan) 閉釜上進料閥門和排空閥門，打開蒸汽閥門，向夾套內(nei) 通人蒸汽加熱，待溫度至120℃，釜壓達到0. 2MPa時開始記時，並保持反應壓力。為(wei) 保證鹽酸量及反應程度，應少量調整蒸汽量，而少排空，保持反應1. 5h。反應結束後，先停蒸汽,降溫，然後取樣化驗。
5.引水廠生產(chan) 性投加試驗
5.1 藥品配製與(yu) 投加.
為(wei) 了進一步驗證本研兗(yan) 項目的聚氯化鋁鐵性能，在淨水劑廠利用本文所介紹的生產(chan) 裝置生產(chan) 了幾十噸藥劑，在中引水廠有關(guan) 部門的配合下進行了生產(chan) 性投加試驗。 投加試驗使用中引水廠兩(liang) 套沉澱池進行，配藥使用5#和6#藥池，配藥池有效深度為(wei) 2.4m,對比一套沉澱池投加複合鐵鋁的情況, .試驗藥品配製為(wei) 5#池按1:6配製，6#他按1:5配製，進行投加試驗，直到藥品使用完為(wei) 止，大約在6h的時間內(nei) 效果保持穩定。
5.2 結果估算
按1 : 5配製的藥劑，當投加量為(wei) 2900L/h時，相當於(yu) 產(chan) 品投加量為(wei) 483. 33kg/h;,按供水量5800m'/h計算，相當於(yu) 每千噸水投加藥劑83.3kg
按1 : 6配製的藥劑，當投加量為(wei) 2800L/h時，相當於(yu) 產(chan) 品投加量為(wei) 400kg/h， 按供水量 5800ml/h計算時，相當於(yu) 每千噸水投加藥劑69kg. 從(cong) 投加試驗結果看，該聚氯化鋁鐵完全可以達到實用要求，且投加效果明顯。
采用礦粉原料及鹽酸生產(chan) 適合於(yu) 引水廠使用的複合氯化鋁鐵，經過近-年的努力研製成功，並投人生產(chan) 試驗。從(cong) 原料配比、生產(chan) 工藝及主要技術參數的方麵進行多次試驗，研製出一套合理配比的生產(chan) 工藝參數。試驗表明，這套生產(chan) 工藝參數能夠適用於(yu) 淨水劑現有的生產(chan) 工藝，在工藝流程中不用作大的改動，臧少了固定資產(chan) 的投人，而且操作合理，反應時間大大縮短，原材料利用率高，非常有利於(yu) 實際生產(chan) ，產(chan) 晶性能穩定，經濟技術指標合理，應用效果達到甚至超過國內(nei) 同類產(chan) 品，產(chan) 品經濟效益明顯。