某供水公司由于原水独度高、碱度大，需大量使用聚合氯化铝、硫酸铝等净水剂产品(净水剂投加量可达到400mg/L)才能达到较好的水处理效果。为了降低中引水厂水处理成本，供水净水剂开发研究中心使用多种水处理剂品种(如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等)进行了室内试验，发现复合聚氯化铝铁试验效果较理想，并且在中引水厂实际应用中取得了良好的效果。

1.制备原理

氢氧化铝粉和高纯磁铁粉在配比适f的盐酸溶液中经化学反应和水解聚合反应，生成多羟基聚氯化铝铁。

在反应过程中，体系酸度下降，pH值增高，引起AL3+和Fe3+发生水解聚合反应，经羟基桥联生成桥式多核羟基络合离子混合物，即形成多级多羟基络合物聚电解质。

上述反应可采用加温加压的反应方式或常压加温的反应方式进行。若要获得较高盐基度的产品， 可以在浸出反应完成后，进行一步调整反应，进一步促进AL3+和Fe3+二次水解，得到高盐基度产品。

2.实验室试验

将氢氧化铝粉、高效磁铁粉、水及盐酸按比例加人烧杯中或四颈瓶中，启动搅拌器，然后用温度计控制温度，使反应液保持在恒佛状态。

利用氢氧化铝粉和高纯磁铁粉与盐酸反应的生产工艺，在常压下是可以进行的，而且其反应产物也可以达到标准要求。但在实际生产过程中，必须有非常有效的尾气吸收回用装置。建议不要使用敞口反应器，尤其是在净水剂厂周圈环境要求较高的情况下。

2.1温度与 时间对产品指标的影响

反应温度对反应速度影响极大，在常压反应条件下可以看到，原料在80℃以下，反应几乎不进行。但温度达到近恒涕点时，反应剧烈。从产物分析来看，氧化铝溲出率在反应1.5h后，随反应时间的增长，变化不大，此时，固体原料的利用率在85%~ 90 %之间。

2.2原料配比对产 品指标影响

总铝铁与盐酸之间最佳配比的选择:在考虑原料配比时，首先是铝铁的总有效成份不能使产品有效含量低于10%，其次盐酸的投加量不能过高，它直接影响产品的盐酸基度和pH值及粘度。原料与盐酸比值小时，原料反应程度大,漫出率高，产品的盐基度低;其比值大时，则反应程度低，原料浸出率低，相对盐基度较高。

有效成份铝铁含的比例选择:复合氯化铁铝中有效成份为Al3+和Fe3+, 当混凝剂投人水中时，Al和Fe同时水解生成絮凝体，对水中带负.电的胶体进行吸附沉淀。产品絮凝效果只有在药中有效成份协同之比较好时，才产生最佳效果。因此，只有调整产品有效成份的比例，才能更好的适应不同的水质要求。为此对产品进行了实验室混凝试验。结果表明，对于中引水厂，当聚氯化铝铁中铁铝摩尔比在2: 1时，效果最好。

3.半生产性试验

半生产性试验目的是在实验室的基础上探讨工艺条件的合理性及复合氯化铝铁大规模生产的可能性，并且通过此阶段的试验，为生产工艺提供设计工艺流程及运行管理参数。

3.1试验条件

依据实验室反应获得的技术操作条件，考虑到投入正式生产过程中，不增加大量设备，且有利于生产控制的前提下，采用50L反应釜进行半生产性试验，原料采用氢氧化铝粉(净水剂库存)、高效磁铁(新购进)、工业盐酸(净水剂库存)。试验温度为120℃，反应时间为2h。

3.2 操作程序

从加料口加人计量的水，然后启动搅拌浆，加人氢氧化铝粉、高纯磁铁粉，再加人盐酸，关闭投 料口,使用电加热加热夹套导热油，待反应釜温度达到120℃时，开始计时;待反应时间到2h，停止加热;待温度降至40℃以下时放料。

4.生产性试验

4.1试验条件

在实验室半生产性试验的基础上进行，目的是得到生产工艺流程运行参数及管理办法。 试验所用原料为:氢氧化铝粉(净水剂厂库存)、高纯磁铁粉(新购进)、 盐酸(净水剂厂库存)。 试验控制的主要条件:在一定的温度下和压力下，控制反应时间。设备采用净水剂厂已停用的5000L反应釜及投料系统装置。

4.2操作程序

将盐酸从酸库打人酸计量罐，水加人计量罐，然后开启搅拌浆。从投料口加入已计量过的氢氧化铝粉和高纯磁铁粉，混合均匀后，用泵打人反应釜，然后关闭釜上进料阀门和排空阀门，打开蒸汽阀门，向夹套内通人蒸汽加热，待温度至120℃，釜压达到0. 2MPa时开始记时，并保持反应压力。为保证盐酸量及反应程度，应少量调整蒸汽量，而少排空，保持反应1. 5h。反应结束后，先停蒸汽,降温，然后取样化验。

5.引水厂生产性投加试验

5.1 药品配制与投加.

为了进一步验证本研兖项目的聚氯化铝铁性能，在净水剂厂利用本文所介绍的生产装置生产了几十吨药剂，在中引水厂有关部门的配合下进行了生产性投加试验。 投加试验使用中引水厂两套沉淀池进行，配药使用5#和6#药池，配药池有效深度为2.4m,对比一套沉淀池投加复合铁铝的情况, .试验药品配制为5#池按1:6配制，6#他按1:5配制，进行投加试验，直到药品使用完为止，大约在6h的时间内效果保持稳定。

5.2 结果估算

按1 : 5配制的药剂，当投加量为2900L/h时，相当于产品投加量为483. 33kg/h;,按供水量5800m'/h计算，相当于每千吨水投加药剂83.3kg

按1 : 6配制的药剂，当投加量为2800L/h时，相当于产品投加量为400kg/h， 按供水量 5800ml/h计算时，相当于每千吨水投加药剂69kg. 从投加试验结果看，该聚氯化铝铁完全可以达到实用要求，且投加效果明显。

采用矿粉原料及盐酸生产适合于引水厂使用的复合氯化铝铁，经过近-年的努力研制成功，并投人生产试验。从原料配比、生产工艺及主要技术参数的方面进行多次试验，研制出一套合理配比的生产工艺参数。试验表明，这套生产工艺参数能够适用于净水剂现有的生产工艺，在工艺流程中不用作大的改动，臧少了固定资产的投人，而且操作合理，反应时间大大缩短，原材料利用率高，非常有利于实际生产，产晶性能稳定，经济技术指标合理，应用效果达到甚至超过国内同类产品，产品经济效益明显。