某化工企業(ye) 的循環冷卻水係統采用的補充水源為(wei) 海水淡化水水（相關(guan) 水質數據見表1）‚，對該企業(ye) 的碳素鋼管道產(chan) 生了極強的腐蝕性，係統運行3個(ge) 月後‚補充水出水端的水體(ti) 中含鐵量已高達1．2ｍｇ／Ｌ（普通水體(ti) 含鐵量低於(yu) 0．2ｍｇ／Ｌ）‚水體(ti) 顏色為(wei) 淡黃色。隨著循環冷卻水中水質濃縮倍數的升高‚循環冷卻水的總鐵含量最高時可達到6．7ｍｇ／Ｌ，‚濁度為(wei) 22．3ＮＴＵ。為(wei) 解決(jue) 含鐵量過高的問題，‚我們(men) 采用聚氯化鋁鐵（聚氯化鋁鐵）絮凝沉降水中的鐵離子。
| 項目 | ｐＨ | 電導率 | Ｃａ2＋ | 堿度 | 總鐵 離子 |
Ｃｌ－ | 總磷 | 鋅 |
| 數值 | 8．57 | 667 | 2．80 | 0．43 | 0．14 | 192 | 0 | 0 |
聚氯化鋁鐵是一種性能優(you) 良的無機高分子絮凝劑‚既具有鋁鹽絮凝劑的處理麵廣、除濁效果好、對設備管路腐蝕性小等優(you) 點‚又具有鐵鹽絮凝劑沉降快、易分離、低溫水處理性能好和水處理ｐＨ範圍大等特點。聚氯化鋁鐵同時還克服了鋁鹽絮凝劑處理後水體(ti) 中殘餘(yu) 鋁離子濃度較高和鐵鹽絮凝劑穩定性較差的缺點‚在水的混凝沉澱處理中表現出較高的效能‚而且還具有生產(chan) 工藝簡單、原料來源廣、生產(chan) 成本低廉、可以簡化水處理工藝等優(you) 點。
某化工企業(ye) 循環冷卻水‚外觀為(wei) 黃色透明液體(ti) ‚其水質分析數據見表2。
| 項目 | ｐＨ | 電導率 | Ｃａ2＋ | 堿度 | 總鐵 離子 |
總磷 | 鋅 | 濁度 |
| 數值 | 8．32 | 1537 | 26．08 | 1．79 | 6．48 | 6．32 | 1．43 | 22．3 |
聚氯化鋁鐵（聚合氯化鋁鐵）‚工業(ye) 品‚鐵鋁有效質量分數為(wei) 13％；氫氧化鈉‚分析純；722型可見分光度計。
取若幹個(ge) 2Ｌ燒杯‚分別準確注入1Ｌ試驗水樣‚用氫氧化鈉溶液（1ｍｏｌ／Ｌ）分別調節各水樣的ｐＨ至8．00、9．00、10．00、11．00。在各試樣中加入一定量的聚氯化鋁鐵‚靜置觀察‚0．5ｈ後測定各試樣中總鐵和各項目的含量。
試驗開始後重點以5、10、20ｍｉｎ為(wei) 考察時間‚試驗現象見表3。
| 聚氯化鋁鐵加藥量／ （ｍｇ·Ｌ－1） |
試驗現象 | |||
| ｐＨ＝8．00 | ｐＨ＝9．00 | ｐＨ＝10．00 | ｐＨ＝11．00 | |
| 50 | 無絮凝產生 | 無絮凝產生 | 無絮凝產生 | 無絮凝產生 |
| 100 | 0ｍｉｎ時開始有沉澱出現 | 10ｍｉｎ時開始有沉澱出現 | 10ｍｉｎ有少量絮團但不下沉 | 10ｍｉｎ有少量絮團但不下沉 |
| 150 | 10ｍｉｎ時沉澱現象較明顯‚ 20ｍｉｎ時上清液較清 |
1ｍｉｎ內有絮團產生‚10ｍｉｎ時沉澱現象較明顯‚20ｍｉｎ時上清液較清 | 10ｍｉｎ有少量絮團‚15ｍｉｎ後開始出現絮團 | 10ｍｉｎ有少量絮團‚15ｍｉｎ後開始出現絮團 |
| 200 | 2ｍｉｎ開始有沉澱出現 | 1ｍｉｎ開始有沉澱出現 | 10ｍｉｎ有大量絮團‚已下沉 | 10ｍｉｎ有大量絮團‚已下沉 |
| 250 | 20ｓ即有沉澱產生 | 加入後即可看到絮團出現 | 10ｍｉｎ有大量絮團‚已下沉 | 10ｍｉｎ有大量絮團‚已下沉 |
根據上述試驗現象‚當聚氯化鋁鐵的投加量少於(yu) 100ｍｇ／Ｌ時‚不論ｐＨ為(wei) 多少‚短時間內(nei) 都很難形成有效的絮凝沉澱；隨著聚氯化鋁鐵投加量的增加‚絮凝時間也在縮短‚其中聚氯化鋁鐵的投加量為(wei) 250ｍｇ／Ｌ‚ｐＨ為(wei) 8．00和9．00時‚絮凝時間最短。
試驗進行15ｍｉｎ後測定試樣的ｐＨ‚ｐＨ變化情況如表4所示。
| 聚氯化鋁鐵加藥量／ （ｍｇ·Ｌ－1） |
時間 | ｐＨ變化 | |||
| 50 | 實驗前 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 15min | 7．33 | 8．16 | 9．52 | 10．81 | |
| 100 | 實驗前 | 8．00 | 9．00 | 10．00 | 11．00 |
| 15min | 6．68 | 7．06 | 9．10 | 10．69 | |
| 200 | 實驗前 | 8．00 | 9．00 | 10．00 | 11．00 |
| 15min | 6．35 | 6．62 | 8．78 | 9．97 | |
從(cong) 15ｍｉｎ後的ｐＨ測定結果來看‚由於(yu) 聚氯化鋁鐵本身呈酸性,‚因此加入聚氯化鋁鐵後不論投加量多少‚水樣ｐＨ都會(hui) 下降‚且下降幅度與(yu) 聚氯化鋁鐵的投加量有一定關(guan) 係。
試驗進行30min後‚用分光光度法測定各試驗水樣中的總鐵離子含量‚如圖1所示。由圖1可以看出‚在不同ｐＨ下加入聚氯化鋁鐵‚經過藥劑的絮凝沉降作用‚循環冷卻水中總鐵離子的質量濃度都有所下降‚且隨著加藥量的增加‚下降趨勢更明顯。其中當ｐＨ為(wei) 9‚聚氯化鋁鐵加藥量達到150ｍｇ／Ｌ時‚，水中總鐵離子可降到0．5ｍｇ／Ｌ以下。
試驗進行60min後‚用分光光度法測定水樣中總磷和鋅離子的含量‚如圖2、圖3所示。
由圖2、圖3可以看出‚向不同ｐＨ的水樣投加聚氯化鋁鐵‚隨著加藥量的增加‚循環冷卻水中的總磷和鋅離子含量都在減少‚由於(yu) 目前的水處理藥劑大多采用磷係和鋅係配方‚所以聚氯化鋁鐵的加入會(hui) 對水中存在的其他藥劑產(chan) 生影響。
重點考察了各ｐＨ條件下‚不同濃度的聚氯化鋁鐵對含鐵量較高的循環冷卻水水質的影響。從(cong) 試驗結果來看‚聚氯化鋁鐵對水中的鐵離子起到了很好的絮凝效果‚可以使水中總鐵離子去除率達到90％以上。但在去除鐵離子的同時‚聚氯化鋁鐵也會(hui) 導致循環冷卻水ｐＨ下降、水中其他水處理藥劑的總磷和鋅離子減少‚這些都對循環冷卻水的緩蝕和阻垢造成不利影響。所以在實際使用聚氯化鋁鐵時要全麵考慮‚選擇合適的投加量‚才能取得理想的處理效果。