鋁和鐵具有許多相似的性質，如原子共價半徑。離子半徑都比較相近，F(xiàn)e3+，Al3+均具有相同的電荷，它們易水解，其鹽具有共價性。因此，它們可通過交叉共聚，形成多核、更長。更穩(wěn)定的分子鏈，得到混凝效果更好的無機高分子復合混凝劑——聚合鋁鐵。這類復合混凝劑兼有聚鋁和聚鐵的特點，既能克服鋁鹽處理的礬花生成慢、礬花輕。沉降慢的缺點，又能克服鐵鹽的出水不清、色度高的缺點。通常以鋁鹽為主，鐵鹽為輔，其價格比PAC略高一點點。近幾年來，研制和應用這類混凝劑已成為熱點和發(fā)展的明顯趨勢。我國在這一領Z域內比較活躍，發(fā)表的論文和公布的專利較多。主要原材料是鋁鹽、鐵鹽和硅酸鹽以及含鋁鐵等元素的礦物。礦渣廢料，因而其原料來源廣，同時生產工藝比較簡單，有利于開發(fā)利用。我國已開發(fā)的鋁限復合混凝劑種類較多，我們將它們分為3大類：只含兩種陽離子的鋁鐵復合混凝劑，含有多種陰離子的鋁鐵復合混凝劑，以及含有其它陽離子的鋁鐵復合混凝劑。

1. 只含兩種陽離子的鋁鐵復臺混凝劑

在這類復合混凝劑中，除鋁、鐵外，不含其它金屬離子（即使有，也很少），陰離子則以一種為主�？梢哉f，其組成相對比較簡單，純度較高。無疑這對原料有較高的要求。由于雜質少，特別是有害物質少，則它們適用于飲用水的處理。對這類混凝劑研究也比較深入，其中部分產品已進入國內水處理市場。這類混凝劑主要有以下幾種：

1.1 聚合氯化鋁鐵（PAFC）

通常采用PAC與FeCl3（或和FeCl2）反應，或者AlCl3或低聚氯化鋁與鐵反應，再進行羥基化聚合，就可制得聚合氯化鋁鐵�；驅⒎鬯榈匿X土礦放入反應釜中與鹽酸反應，然后將其倒入攪拌池中，并加入高鋁灰和水，攪拌3－5h，沉淀即為產品。PAFC產品為淡黃色、暗黃色片狀、粒狀或粉狀固體，易溶于水，在空氣中易潮解。液體產品為淡黃色透明或懸濁液，相對密度＞1.2，w（Al2O3）＝6.0%－6.5%，w（Fe2O3）＝4.0%－4.3%，鹽基度為 30%－50%，pH值（1%水溶液）為 2－3。該產品用于生活飲用水。工業(yè)用水的凈化和各種污水的化學處理。如某電子管廠用PAFC處理濁度為319NTU的廢水，投加量為0.4或0.6 mg/L，處理后的水無色透明，重金屬達標。某廠最初用PAC和PFS處理電鍍廢水，鋼總是不能達標，采用PAFC后各項指標均達標。用PAFC處理生產洗滌劑的廢水，比用PAC，PFS和PFSC的效果要好得多。因此，PAFC是聚鋁和聚鐵的替代產品[1-7]。

1.2 聚合硫酸鋁鐵（PAFS）

以鋁土礦、高鋁灰、硫酸為原料，接與PAFC相同的工藝過程制備PAFS。也可在反應器中，依次加入硫酸亞鐵、硫酸鋁、水、硫酸及硝酸鋁，通入空氣并進行攪拌，氧化、水解、聚合反應約0.5h，得到紅棕色透明液體，鹽基度達19%，ρ（Fe3+）161.4 g/L，ρ（Al3+）7.0 g/L。PAFS用于煉油工業(yè)廢水的處理，采用浮選法和投加 PAFS（8或10 mg/L），去油率達99%，COD降低 88.5%。PAFS用于污泥脫水，具有最佳投加量小，濾餅含水率低，濾液透光性好，澄清度高等特點。其效果均明顯優(yōu)于PAC和PFS[7-10]。

1.3 聚合硅酸鋁鐵（PSAF）

通常將高模數(shù)（M≥3.0）的水玻璃稀釋，在快速攪拌下滴加稀硫酸，至pH值約為5.7，放置一段時間后使其聚合，然后加入硫酸鋁和硫酸鐵溶液，陳化一段時間后即得PSAF。它是透明、均一、呈紅褐色的溶液，穩(wěn)定性好，可放置2－3個月。用n（Fe）/n（Al）＝1：3，n（SiO2）/n（Fe+Al）= l：3的 PSAF，在 pH＝10的條件下，可使合成洗滌劑廢水中的LAS去除率達到90%以上。用于松花江水的除濁處理，處理后的殘余濁度�。�1.6度），完全符合我國生活飲用水衛(wèi)生標準。其它文獻也說明PSAF具有較優(yōu)的混凝性能，其用量少，適宜的pH值范圍較寬，形成礬花迅速，并且絮體粗大結實，是一種有發(fā)展前途的凈水劑[11-16]。

2 含有多種陰離子的鋁鐵復合混凝劑

應用表明，在聚合鋁（鐵）中，引入一定量的高價陰離子，如SO42-，PO43-后，能提高聚合鋁的分子量和穩(wěn)定性，也使多核配合物的電荷量增高，從而有更好的混凝效果 在共存陰離子中，研究較多的是氯根和硫酸根、以及由于添加活性硅酸而形成的硫酸根和硅酸根等。

2.1 聚合硫酸氯化鋁鐵（PAFCS）

把礦渣中的有效成份鐵。鋁置換出來，再用添加劑調聚，就可制得PAFCS。其主要技術指標：外觀為深棕紅色透明液體；密度（2℃）為 1.2 g/cm3；w（Al2O3）＝8%－12%；w（Fe2O3）＝0.8%－1.3%；；w（SO42-）＝2%－4%，pH 2.5－4；堿化度50%－75%。采用PAFCS處理印染廢水，投加量為 500 mg/L時，色度去除率高達 98%。PAFCS比明礬和PAC具有更高的除濁性與更快的沉降速度及更低的處理成個，很有可能成為后兩種凈水劑的替代品而具有很大的市場潛力[17-19]。

2.2 聚合硫基硅酸鋁鐵（PAFSSC）

將活性粘土與 HCl－H2SO4混合酸在 90－110℃反應Zh，冷卻分離，制得鋁鐵酸性溶液。然后在其中投加鋁酸鈣礦粉，于80－100℃反應1－2h，再加入預先用水玻璃加稀硫酸制得的活性硅酸，反應0.5h，沉降后可得液體的PAFSSC產品，其主要質量指標：w（Al2O3）＝10.01%，w（Fe2O3）＝1.82%，鹽基度68.7%，水不溶物0.2%，pH（l%水溶液）4.2。此凈水劑除濁效果明顯優(yōu)于單獨投加 PAC或 PFS。

3 含有其它陽離子的鋁鐵復合混凝劑

在鋁鐵復合混凝劑中，除了鋁、鐵外，還含有其它的金屬，如鈣。鎂等。這些“雜質”金屬離子的出現(xiàn)，是由不純的原材料帶來的。實驗表明，象鈣、鎂這類金屬離子，�？商岣咧黧w混凝劑的絮凝效果，對某些工業(yè)廢水來說，效果比較顯著。誠然，雜質并非都是有益的。事實上，以礦物、礦渣廢料為原料制得的復合混凝劑，常使產品重金屬含量偏高，從而限制了產品的應用范圍。

3.1 含有鈣的鋁鐵復合混凝劑

以含鋁、鐵的煤研石、高嶺土、鋁礬土為原料制得的硅鈣復合型聚合氯化鋁鐵（SCPAFC）用于制革廢水（ρ（SS）為 300mg/L，濁度為 1000 NTU左右，COD為 1000 mg/L左右，PH為6.5－8）的處理，濁度去除率為99%，SS去除率為95%，COD去除率為90%，Cr3的去除率為85%左右。各項性能均優(yōu)于 PAC的2倍以上。SCPAFC還可用于生活和生產用水及其它廢水的凈化處理，效果優(yōu)良”[20]。以鋁廠赤泥為原料，經過酸溶、活化聚合等步驟，制備出以PAC為主，同時含有鐵、硅、鈣等有效成分的復合混凝劑。對直接耐酸大紅溶液和分散黃溶液的脫色試驗結果表明，其脫色效果優(yōu)于PAC和PFS[21]。以聚合硫酸鋁鐵、鈣鹽為主的多聚物XG977，適合于處理含油廢水。在投加量相同條件下，處理效果明顯優(yōu)于PAC，并且污泥體積小，沉降仕能也優(yōu)于PAC，綜合處理費用比PAC低20%[20]。

3.2 含有鎂的鋁鐵復合混凝劑

利用廢棄物硼泥和含AlCl3的鹽酸廢液制得的黃褐色硼泥復合混凝劑固體，在處理ρ（COD）為420 mg/L、色度＜200倍，pH＞8.0的印染廢水時，投加 0.3 g/L一次處理可達排放標準，COD去除率達 67%，SS及色度去除率均達 98%以上，比PAC的處理效果好，而成本僅為PAC的 1/10－l/8[23-24]。用硼泥復合混凝劑處理制革廢水和生活污水時，效果都很好[25-26]。用氫氧化鋁。氯化鐵、氯化鎂和鹽酸為原料，制備了復合混凝劉鐵鎂鋁聚合物FMA，其對硅藻土模擬水樣的絮凝沉降性能遠優(yōu)于PAC。在處理印染廢水。造紙廢水及采油污水時，均取得了良好的效果。含有鐵、鎂、鋁等多種離子的新型復合混凝劑PAFM，對成分復雜的工業(yè)印染廢水具有良好的脫色效果和COD去除能力，而且pH 值適應范圍較寬。

3.3 鋁鐵錫共聚物

新研制成功的鋁鐵錫共聚物，對模擬水樣處理的初步實驗結果表明，這種混凝劑有可能成為比鋁鐵共聚物更為優(yōu)良的混凝劑。

4 結語

綜上所述，我國對鋁鐵復合混凝劑的研究開發(fā)、生產和應用諸方面均取得了可喜的進展，但還存在不少問題，主要有：開發(fā)出來的品種多，而大量生產和廣泛使用的品種少；缺乏理論指導，因而出現(xiàn)簡單復配、拼湊的“新品種”；多數(shù)廠家生產工藝設備比較落后，產品質量不夠穩(wěn)定，有的產品含有較高的水不溶物和一些有害雜質。這些都直接或間接地影響了鋁鐵復合混凝劑的廣泛應用。只有克服上述問題，才能加速我國聚合鋁鐵混凝劑工業(yè)逐步走上規(guī)�；⑾盗谢牡缆�，滿足環(huán)保事業(yè)日益增長的需求。

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