摘要：堿化度相等的聚合氯化鋁溶液往往含有不同濃度的鋁（Al³⁺），通過化學(xué)方法對使用不同方法制備的聚合氯化鋁溶液進(jìn)行分離混凝分析，并得出聚合氯化鋁溶液受鋁濃度的影響大小。根據(jù)聚合氯化鋁溶液含總鋁濃度的不同總結(jié)出混凝效果較佳聚合氯化鋁溶液制備溫度及總鋁濃度在聚合氯化鋁溶液中的分布狀態(tài)，從而制備出高質(zhì)量混凝效果較好的聚合氯化鋁溶液。

聚合氯化鋁作為混凝劑市場的主流部分，以其本身的獨(dú)特特點(diǎn)占據(jù)了混凝劑市場的大部分份額，首先它的投藥量比較低，可以避免了一些副作用的影響；適應(yīng)性比較高的特點(diǎn)便于應(yīng)用于任何環(huán)境，在一定方面上不會在因?yàn)榄h(huán)境的影響需要選取不同的材料；絮體密度大的特點(diǎn)可以使聚合氯化鋁溶液中的絮體生產(chǎn)的比較快有利于提高生產(chǎn)效率；相對于同樣材料來說聚合氯化鋁的產(chǎn)污泥量較少，有效地保護(hù)了環(huán)境，適合當(dāng)下綠色發(fā)展的局勢，響應(yīng)了綠色生產(chǎn)的號召；而這些特點(diǎn)的產(chǎn)生源自于聚合氯化鋁含有電荷較高的陽離子—羥基聚合鋁。因此近年來科學(xué)家們一直把研究鋁以及聚合鋁的水解反應(yīng)作為研究環(huán)境材料方面的熱點(diǎn)，以致力于研究發(fā)現(xiàn)出鋁在聚合氯化鋁中的較佳形態(tài)分布，從而實(shí)現(xiàn)聚合氯化鋁的廣泛應(yīng)用。

鋁在聚合氯化鋁中的形態(tài)分布比較復(fù)雜，因此水解聚合氯化鋁時需要考慮到多方面的因素影響。首先在制備初期應(yīng)該準(zhǔn)備充足的鋁，以便于觀察不同總鋁濃度對聚合氯化鋁的形成以及應(yīng)用的影響，在實(shí)驗(yàn)反應(yīng)過程中，應(yīng)該注意觀察反應(yīng)時間以及溫度的不同對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，其次還要注意堿化濃度以及堿化劑種類的不同對聚合氯化鋁水解反應(yīng)的影響程度以及在水解時往聚合氯化鋁溶液中加堿方式以及速率對實(shí)驗(yàn)的影響。

1、實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置以及藥品選擇

選擇氯化鋁的六水合化合物作為實(shí)驗(yàn)聚合氯化鋁溶液，之后使用氫氧化鈉以及一些酸性化合物對聚合氯化鋁通過電子儀器與二次蒸餾水進(jìn)行水解分離以及提純，以降低后面實(shí)驗(yàn)的誤差。

1.2 制備聚合氯化鋁溶液

將一定質(zhì)量的氯化鋁放置到錐形瓶中，之后將氫氧化鈉伴隨著快速攪拌氯化鋁逐漸滴加到其中，當(dāng)藥品的堿化度達(dá)到所預(yù)定的程度時，繼續(xù)攪拌初期設(shè)定時間，而停止滴加氫氧化鈉，之后將制得的溶液在室溫下進(jìn)行一定時間的熟化，在嚴(yán)格步驟之后得到不同總鋁濃度的聚合氯化鋁，為后期研究Al³⁺的形態(tài)分布提供了不同的樣品。

1.3 不同總鋁濃度樣品的Al³⁺形態(tài)分析

根據(jù)參考文獻(xiàn)，使用絡(luò)合比色法研究分析總鋁濃度對聚合氯化鋁中Al³⁺形態(tài)分布的影響，在水解后對產(chǎn)物Al³⁺與試鐵靈進(jìn)行一定的反應(yīng)，之后根據(jù)反應(yīng)的速率以及反應(yīng)后溶液的顏色變化研究觀察不同形態(tài)分布鋁的聚合氯化鋁受總鋁濃度的影響，之后再調(diào)整反應(yīng)時間對其進(jìn)行不同濃度的分解以及后期的分析。

1.4 使用廢水對聚合氯化鋁溶液進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)

取適量的廢水進(jìn)行快速攪拌，并逐漸加入Al³⁺含量相同而總鋁濃度不同的聚合氯化鋁溶液，之后進(jìn)行緩慢攪拌，并對攪拌后的溶液進(jìn)行靜置沉降，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)對每個聚合氯化鋁溶液樣品的除濁率進(jìn)行一定的比較分析，總結(jié)出聚合氯化鋁溶液的混凝效果。

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析總結(jié)

1）在制備溫度相同時，總鋁濃度對聚合氯化鋁中鋁的形態(tài)分布具有很大的影響，當(dāng)鋁單體小于樣品中的Al³⁺的容量時隨著總鋁濃度的增加逐漸減小，當(dāng)大于聚合氯化鋁中鋁的濃度時隨著總鋁濃度的增加而增加。

2）在其他一致而制備時間不同時，總鋁濃度對聚合氯化鋁中鋁的形態(tài)分布略有影響，當(dāng)小于60min時，Al³⁺的單形態(tài)隨著總鋁濃度的增加而減少，當(dāng)大于60min時，Al³⁺的單形態(tài)隨著總鋁濃度的增加而增加。

3）Al³⁺的不同對聚合氯化鋁的混凝效果有一定的影響，根據(jù)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)總鋁濃度為0.5mol/L時，聚合氯化鋁的混凝效果較好。

3、總鋁濃度對聚合氯化鋁中鋁形態(tài)分布的建議

1）對不同的總鋁濃度的聚合氯化鋁進(jìn)行不斷的研究分析，并詳細(xì)記錄。

2）對研究結(jié)果進(jìn)行分析，以制定出適合聚合氯化鋁混凝的較佳溫度以及濃度。

3）大量的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)以及鍛煉時間掌握的程度。

4）嘗試不同的蒸餾技術(shù)，研究制備適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的高濃度Al³⁺。

5）結(jié)合納米技術(shù)使聚合氯化鋁在一定程度上保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性，減少后期實(shí)驗(yàn)影響誤差。

6）在制備聚合氯化鋁時需要控制溶液的pH值，并尋找出較佳的pH值。

4、結(jié)束語

一系列研究表明，聚合氯化鋁中鋁形態(tài)分布受總鋁濃度的影響較大，在一定情況下，總鋁濃度較高可以使聚合氯化鋁的含鋁較高，但是會對實(shí)驗(yàn)造成一定的負(fù)面作用，比如增加了沉淀中氫氧化鋁的濃度，從而使后期的混凝效果不如人意，而通過大量的研究表明，將總鋁濃度保持在每升0.5mol/L左右以及堿化度保持在2.5左右的情況下，可以制備出混凝效果較好的聚合氯化鋁。從而有效地減少了聚合氯化鋁中鋁的形態(tài)分布受總鋁濃度的較大影響。