聚氯化鋁鐵（聚合氯化鋁鐵）是以鋁為(wei) 主、鐵為(wei) 輔（含鐵量約2-3%）的新型複合無定型、無機高分子淨水劑。鐵為(wei) 高價(jia) 鐵，水解後形成多核絡合物。低溫時，具有在水中形成的礬花比重大、結成的礬花緊密的特點。這主要是鐵鹽水解速度及水解過程受溫度影響小的緣故。由於(yu) 鋁鹽的除色性能，使出水色度大大降低。所以具有PAC和鐵鹽的特性和特點，克服了PAC在低溫低濁時的淨水難點。因此，其淨水效果優(you) 於(yu) 一般的淨水產(chan) 品。
聚氯化鋁鐵(聚氯化鋁鐵)是由鋁鹽的和鐵鹽共聚合而成的新型淨水劑,是一種新型無機高分子混凝劑。它兼具鋁鹽和鐵鹽的絮凝特點，是高分子聚合度的異核多核配合物。聚氯化鋁鐵有著與(yu) 聚合氯化鋁、聚合氯化鐵不同形態的Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)羥基配合物,Al(Ⅲ)的存在對Fe(Ⅲ)的水解有催化作用,使Fe(Ⅲ)形成更多細微的結品中心,但大量AI(Ⅲ)的存在又會(hui) 抑製Fe(Ⅲ)的結晶。高聚合度的異核多核配合物鋁鹽和鐵鹽在水處理過程中發生水解和聚合反應過程,水中的膠體(ti) 顆粒能強烈吸附水解和聚合反應過程中出現的各種產(chan) 物。被吸附的帶正電的多核羥基絡離子能夠壓縮雙電層,降低動電位(5電位),同時進行著架橋作用.聚氯化鋁鐵的化學結構決(jue) 定了它易溶於(yu) 水,有較強的電性中和、架橋、吸附性能;在水解過程中,具.有反應速度快、形成絮體(ti) 大.活性好、過濾性好等優(you) 點。
聚氯化鋁鐵為(wei) 一種新型淨水藥劑，尚無國家標準， 其生產(chan) 中的工藝控製與(yu) 質量檢測主要是由各廠家自行製定企業(ye) 標準，在生產(chan) 應用中， 主要考核項目為(wei) 鋁和鐵含量和鹽基度。鋁鐵含量是指藥劑中有效成分的多少，而鹽基度主要考查的是該產(chan) 品的聚合程度，由於(yu) 製定標準的不同。因而各用戶、各地區對於(yu) 產(chan) 品標準的要求也有差別，主要在對上述兩(liang) 種指標的要求上。
聚氯化鋁鐵主要作為(wei) 生活飲用水、生產(chan) 用水和工業(ye) 汙水(如含油汙水、印染、造紙汙水、鋼廠汙水等)處理的絮凝劑，以及高毒性重金屬和含氟汙水的處理等，此外，在精密鑄造、製革等方麵亦有廣泛的用途。
印染廢水處理
聚氯化鋁鐵可以替代傳(chuan) 統分子鐵鹽和鋁鹽的混凝劑，相對傳(chuan) 統混凝劑用量大，混凝效率低，有氯離子等殘留易造成二次汙染的特點，聚氯化鋁鐵用量小，對色度去除率高。
造紙廢水處理
可以替代聚合氯化鋁、硫酸鋁等，用作混凝劑，還可以用作造紙汙泥脫水，可以達到迅速絮凝沉澱的作用。
煤礦洗選
可用於(yu) 洗煤尾渣離心分離，用在煤粉及煤泥的沉澱和過濾中， 可提高煤粉回收率和提高過濾速率。
電鍍汙水處理
聚氯化鋁鐵在電鍍汙水處理中可作混凝劑和破絡劑，絡合物主要是銅一氨絡合物，其性質穩定，PH=11,難以與(yu) 堿、聚氯等混凝劑直接發生沉澱反應，還可以用作中水回用。
紡織助劑
添加一些其他化學品可配製成化學漿料，用於(yu) 紡織品上漿，可以提高粘著性，滲透性和脫漿的性能，使織品具有防靜電性、減少上漿氯，減少膠漿斑，布機斷頭率和落物。
飲用水領域
聚氯化鋁鐵可以有效減少飲用水中的鋁，還可以去除因供水管道腐蝕造成的細菌、濁度色度超標問題
常規給水處理工藝地表水處理的常規工藝為(wei) :混凝、沉澱.過濾、消毒,混凝是關(guan) 鍵的先行工序，它所要處理的對象，主要是水中的膠體(ti) 、懸浮物和微生物等。混凝效果對水處理的效果及成品自來水的水質起決(jue) 定性作用,對水處理中的後續諸工序產(chan) 生重要影響。圖1為(wei) 常規地表水給水處理工藝流程圖。
絮凝劑聚合氯化鋁鐵製備工藝包括三氯化鋁-三氯化鐵工藝、三氯化鋁-凝膠氫氧化鐵-乙醇工藝、三氯化鋁-三氯化鐵-焙燒工藝、鋁酸鈣粉工藝、三氧化二鐵-三氧化二鋁-硫酸工藝和聚合氯化鋁-三氯化鐵工藝。
1、三氯化鋁-三氯化鐵工藝
(1)鹽城師範學院(江蘇省灘塗生物資源與(yu) 環境保護重點建設實驗室)王寶羅采用三氯化鋁/三氯化鐵/氫氧化鈉工藝製備聚氯化鋁鐵晶體(ti) 。
實驗通過不同方法來製備聚氯化鋁鐵晶體(ti) ，並進-一步研究不同n(AI):n(Fe)物質的量的溶液生成聚氯化鋁鐵晶體(ti) 的條件。
實驗條件包括n(AI) : n(Fe)=9 : 1、n(AI): n(Fe)=8 : 2、n(AlI) : n(Fe)=7 : 3、n(AI): n(Fe)= 6: 4、n(AI): n(Fe)=5 : 5、n(Al) : n(Fe)=4: 6和n(Al): n(Fe)=3 : 7。
研究證明，在堿化度為(wei) 1.2 的條件下，n(Al):n(Fe)的反應物質的量比為(wei) 7 : 3時，所得到的晶體(ti) 最完美(經過 XRD表征)，而聚氯化鋁鐵晶體(ti) 相應的透射紅外光譜的質量較差，僅(jin) 在3853.37、3 738.24、3 501.55、 1 714.03、 1 700.04、 1 650.68、 1 538.84、1 513.37、 1 457.35和670.80 cm:'頻率處發現幾個(ge) 吸收強度較大的吸收峰，而並沒有對聚氯化鋁鐵晶官能.團吸收峰進行有效的歸屬研究。
透射紅外光譜對於(yu) 有機高分子物質結構的鑒別研究更為(wei) 有效，而對於(yu) 與(yu) 無機物的結構研究，更適合采用衰減全反射紅外光譜。
研究發現，采用最佳工藝製備的聚氯化鋁鐵晶體(ti) 具有良好的淨水能力，以模擬水樣絮凝物沉降至一半高度所需時間計，其淨化時間需為(wei) 15 min時，優(you) 於(yu) 其他工藝製備聚氯化鋁鐵所用淨化時間(分別為(wei) 16、17、18、19和22min)。
(2) 蘭(lan) 州交通大學化學與(yu) 生物工程學院孔愛平等人采用三氯化鋁-三氯化鐵-氫氧化鈉工藝製備聚氯化鋁鐵晶體(ti) 。
以物質的量濃度均為(wei) 1 mol/L 的三氯化鋁和三氯化鐵溶液為(wei) 原料，在混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液，聚合4h，可製備聚氯化鋁鐵。
結果表明，經透射紅外光譜分析，在900 ~850cm:1頻率範圍的吸收峰歸屬於(yu) 聚氯化鋁鐵的Fe-OH- Fe麵內(nei) 彎曲振動模式(βrecOHrJ，而隨著n(A13):n(Fe時)比例的增加，聚氯化鋁鐵/PreOHF對應的吸收強度則不斷降低，透射紅外光譜證實聚氯化鋁鐵中存在以羥.基橋連的鐵和鋁的聚合物。
因此，采用透射紅外光譜研究聚氯化鋁鐵晶體(ti) 結構，並不適合，得到的光譜質量較差，而衰減全反射紅外光譜則是個(ge) 很好的選擇。
進一步研究了不同的n(A13): n(Fe2) (3 :5、5: 5、7:3、9:5、9:3、9:2和9: 1)、堿化度(0.5、 1.0、1.5、2.0和2.5)、聚氯化鋁鐵的加入量(6、10和50mg/D和黃河水pH值(2、4、6、8、10和12)對黃河水絮凝效果的影響。
實驗發現，將聚氯化鋁鐵加入到500mL黃河水中，在n(A13) : n(Fe3t)為(wei) 9 :2，堿化度為(wei) 2.0,聚氯化鋁鐵的加入量為(wei) 6 mg/L，黃河水pH值為(wei) 6的條件下，濁度去除率達到99%以上;在黃河水中分.別加入6mg/L不同的絮凝劑，試樣中絮狀物沉降速率由快到慢依次為(wei) 聚氯化鋁鐵、聚合氯化鋁、三氯化鐵、硫酸亞(ya) 鐵、三氯化鋁;濁度去除率依次為(wei) 99%、91%、 80%、66%、55%，
( 3)連吉化學工業(ye) 有限公司陳紅軍(jun) 采用三氯化鋁/三氯化鐵/氧化鈣工藝製備聚氯化鋁鐵晶體(ti) 。
製備聚氯化鋁鐵的最佳工藝條件:反應溫度為(wei) 70°C，反應時間為(wei) 3h，鋁鐵比為(wei) 6: 4，堿化劑用量由三氯化鐵的用量而定mper:mca = 0.3。
自製廢水絮凝試驗實驗結果表明，最佳絮凝pH值為(wei) 6~7，最佳投加量為(wei) 2 mL/ 30 mL汙水，濁度去除率最高可達99.06%。
研究認為(wei) ，采用三氯化鋁-三氯化鐵/氧化鈣工藝製備聚氯化鋁鐵晶體(ti) ，原料來源廣泛，具有更大的應用研究價(jia) 值。
2、三氯化鋁-凝膠氫氧化鐵_乙醇工藝
西安石油大學機械:工程學院李新義(yi) 研究了一種製備聚氯化鋁鐵的新工藝。
該工藝以氯 化鐵為(wei) 原料新製凝膠氫氧化鐵，再與(yu) 三氯化鋁在無水乙醇溶液中複合共聚生成聚氯化鋁鐵。考察了原料配比(其中，三氯化鋁的量為(wei) 0.1、 0.08、0.04和0.02 mol; 凝膠氫氧化鐵的量為(wei) 0.1、 0.12、 0.14、 0.16和0.18 mol) 和乙醇體(ti) 積量(30、 40和40mL) 對產(chan) 品製備及性能的影響，確定了最佳反應條件:三氯化鋁物質的量為(wei) 0.04mol，新製凝膠氫氧化鐵的物質的量為(wei) 0.16 mol,乙醇體(ti) 積為(wei) 40 mL。
與(yu) 現有工藝過程相比，該工藝具有時間周期短、條件簡單、產(chan) 品純度高和含鹽量較少等優(you) 點。對產(chan) 品進行了水處理實驗，考查產(chan) 品對廢水濁度和COD的去除效果。結果表明，濁度去除率(88 %~ 95%)與(yu) COD的去除率(84%~91%) 都很高。
采 用凝膠法可以準備高質量的聚氯化鋁鐵,但該方法生產(chan) 成本過高，要大量使用乙醇等有機溶劑，因此，隻具有理論研究價(jia) 值。
3、三氯化鋁-三氯化鐵-焙燒工藝
青島科技大學趙春祿等人以氯化鐵和氯化鋁為(wei) 原料用焙燒法製備了聚氯化鋁鐵，並考察了製備條件對聚氯化鋁鐵形態分布及其混凝效果的影響。
原料配比為(wei) [n(Al): n(Fe)=9: 1、n(AI): n(Fe)=7: 3、n(Al) : n(Fe)=5 : 5和n(Al) : n(Fe)=3 :7]、焙燒溫度為(wei) (220、 240、 260和280 °C)、焙25min,熟化時間為(wei) 4h,模擬給水處理混凝劑用量為(wei) 9 mg.L'。
采用XRD對聚氯化鋁鐵的結構進行了研究。實驗發現，沒有出現特征峰，主要以無定形峰為(wei) 主，因此，聚氯化鋁鐵可能是大分子無序物相。20~30 (° )2θ角內(nei) 出現了多個(ge) 衍射峰，是多個(ge) 晶相(拜耳體(ti) 石和水赤鐵礦相、新三水氧化鋁、三水鋁礦)共存.特征。說明焙燒法合成的聚氯化鋁鐵為(wei) 無定型結構，是多種晶體(ti) 礦的混合物，聚氯化鋁鐵中的鋁和鐵是非均勻結構排列。
在此條件下製備的混凝劑聚氯化鋁鐵的混凝效果優(you) 於(yu) 市售混凝劑PAC。
研究發現，采用焙燒法可以準備高質量的聚氯化鋁鐵，但該方法生產(chan) 聚氯化鋁鐵需要煆燒，不但生產(chan) .成本過高，還有巨大的環保壓力，因此該工藝路線隻具有理論研究價(jia) 值。
4、鋁酸鈣粉工藝
( 1)四川大學化學學院胡弘鯤等人采用鋁酸鈣粉-三氯化鐵-鹽酸-次氯酸鈉工藝製備聚合氯化鋁鐵。
分別研究了最佳原料配比的選擇(5:16、6:16、5:17、5.5:17、6:17、6.5:17和7:17)、堿基度(87.7%、 99.2%、 76.8%、 74.0%、 75.3%、74.0%和93.7%)、反應時間(60, 90，120 和150min)對絮凝性能的影響，pH值(4、 5、6、7、8、9、10、11和12)對聚氯化鋁鐵絮凝性能的影響、絮凝劑投加量(包括2、 4、6、8、10、12和14 mg/D對絮凝效果的影響。找出了最佳製備條件，並對其性能進行了考查。
結果表明，堿基度、pH值對聚氯化鋁鐵的絮凝性能有較大影響。當堿基度為(wei) 75 %左右，水樣的pH值為(wei) 7~9時，該產(chan) 品的絮凝性能最佳。
對成都某廠的印染廢水和成都府南河某排汙口生活廢水進行應用研究。實驗發現，對於(yu) 印染廢水，聚氯化鋁鐵 投加量為(wei) 60 mgL時，COD的去除率達到82.5%，濁度去除率達到94.9%，而繼續增加聚氯化鋁鐵，印染廢水的COD的去除率及濁度去除率並沒有顯著增加;而對於(yu) 生活廢水，聚氯化鋁鐵 投加量為(wei) .20 mg/L時，COD的去除率達到70.7%，濁度去除率達到88.3%。顯然為(wei) 了進一步增加COD的去除率及濁度去除率，聚氯化鋁鐵投加量應該繼續增加，遺憾的是相關(guan) 實驗作者並未完成。
(2)同濟大學汙染控製與(yu) 資源化研究國家重點實驗室潘碌亭等人采用鋁酸鈣粉-硫酸亞(ya) 鐵-鹽酸-雙氧水工藝，通過酸溶、氧化、聚合和熟化過程製備了聚氯化鋁鐵。
以高嶺土懸濁液的除濁率為(wei) 指標評價(jia) 絮凝劑絮凝效果(投加量為(wei) 80 mg/D，其中，選定反應時間(1.5、 2.0和2.5h)、反應溫度(70、80和90 °C)、硫酸亞(ya) 鐵投加量(10、 12和14g)和鹽酸投加量(200、300和400mL)4個(ge) 因素進行試驗，按照L(3)正交表數據實驗。
實驗結果表明，聚氯化鋁鐵的最佳製備條件:硫酸亞(ya) 鐵投加量為(wei) 10g (以每100g 鋁酸鈣粉計)、鹽酸投加量為(wei) 400mL、反應溫度為(wei) 80°C、反應時間為(wei) 2.5h;在此條件下製得的絮凝劑氧化鋁質量分數為(wei) 30.5%，全鐵質量分數為(wei) 1.2%。
進一步研究了氧化劑(高錳酸鉀複合藥劑)投加量(5、10、20、30、40、50和60mg/D和聚氯化鋁鐵投加量(80、 100、 150、 200、 250、 300、400和500mgD對於(yu) 焦化廢水中COD去除率的影響。
實驗發現，當氧化劑投加量為(wei) 10 mg/L時，聚氯化鋁鐵投加量為(wei) 200 mg/L時，焦化廢水中COD去除率可達70%，色度去除率可達63%，排水水質達到《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)中的-級排放標準。
因此，采用鋁酸鈣粉工藝製備聚氯化鋁鐵,具有重要的應用研究價(jia) 值。
5、 三氧化二鐵-三氧化二鋁-硫酸工藝
湖南科技學院生命科學與(yu) 化學工程係鄒龍生提出了一個(ge) 製備聚氯化鋁鐵的新工藝。
以三氧化二鋁和三氧化二鐵為(wei) 原料，在濃硫酸作用下，合成聚氯化鋁鐵。探討三氧化二鋁和三氧化二鐵的最佳配比(其中，三氧化二鋁為(wei) 3.0g,三氧化二鐵為(wei) 0.1、0.3、0.5、0.7 和1.0g及其反應時間(5、10、15、20、30和40min)對產(chan) 品性能的影響。
通過實驗研究得出，三氧化二鐵和三氧化二鋁的最佳配比為(wei) 1:10(質量比)，反應時間為(wei) 30min。COD。的去除率可達85.4%，透光率達到82.6%。
三氧化二鐵1三氧化二鋁 1硫酸工藝的主要原料來源於(yu) 礦山，實際生產(chan) 價(jia) 值不大。
6、聚合氯化鋁-三氯化鐵工藝
浙江省陽縣汙水處理廠章小芬提出了聚合氯化鋁/三氯化鐵工藝製備聚氯化鋁鐵。
該工藝以聚合氯化鋁(PAC) 為(wei) 堿化劑，和Fe(II)溶液複合共聚生成聚氯化鋁鐵。
實驗結果表明，考察原料配比(7 : 3、6:4和5: 5)、熟化溫度(20、 30和40 °C)、熟化時間(1、2和3h)以及pH值(2.50、3.00和4.00)對產(chan) 品性能的影響，確定了最佳的反應條件為(wei) n(AP):n(Fe2t)=5: 5、pH為(wei) 4.00、熟化時間為(wei) 3h、熟化溫度為(wei) 30 C。
考察聚氯化鋁鐵對廢水(西 湖水和池塘水) COD和濁度的去除效果。實驗發現，對於(yu) 西湖水，當聚氯化鋁鐵添加量為(wei) 25mg/L時，COD的去除率達到75%，濁度去除率達到85%;而對於(yu) 池塘水，當聚氯化鋁鐵添加量為(wei) 25mg/L時，COD的去除率達到95%，濁度去除率達到90%。
實驗結果表明，聚氯化鋁鐵 對廢水的COD的去除率與(yu) 濁度的去除率都很高，而添加量為(wei) 25 mg/L聚氯化鋁鐵適合的。
此工藝由於(yu) 采用PAC為(wei) 堿化劑，生產(chan) 成本過高，並沒有實際的生產(chan) 價(jia) 值。
因原水性質各異，應根據不同情況，現場調試或作燒杯試驗，取得最佳使用條件和最佳投藥量以達到最好的處理效果。
1、使用前，將產(chan) 品按一定濃度（10-30%）投入溶礬池，注入自來水攪拌使之充分水解，靜置至呈紅棕色液體(ti) ，再兌(dui) 水稀釋到所需濃度投加混凝。水廠亦可配成2-5%直接投加，工業(ye) 廢水處理直接配成5-10%投加。
2、投加量的確定，根據原水性質可通過生產(chan) 調試或燒杯實驗視礬花形成適量而定，製水廠可以原用的其它藥劑量作為(wei) 參考，在同等條件下產(chan) 品與(yu) 固體(ti) 聚合氯化鋁用量大體(ti) 相當，是固體(ti) 硫酸鋁用量的1/3-1/4。如果原用的是液體(ti) 產(chan) 品，可根據相應藥劑濃度計算酌定。大致按重量比1:3而定。
3、使用時，將上述配製好的藥液，泵入計量槽，通過計量投加藥液與(yu) 原水混凝。
4、一般情況下當日配製當日使用，配藥需要自來水，稍有沉澱物屬正常現象
5、根據原生產(chan) 用按：固體(ti) ：清水=1/5左右，先混合溶解後，再加水稀釋至含量2~3%的溶液即可。