三氯化铁与铝盐复合投加在水厂中的应用

张强

摘要：在原水水质发生变化，单一药剂无法达到应有的效果的情况下，多种药剂的混合投加已逐渐在许多水厂中得到应用，对保证水质起到了积极的作用。

关键词：水处理；三氯化铁；余铝

中图分类号：TU991.2 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2018）004-0-02

唐山市自来水公司净水厂为一座地表水厂，水源地为陡河水库，常规处理工艺，投加药剂为碱式氯化铝。由于近年来陡河水体污染比较严重，氨氮、耗氧量等指标达到劣四类水体，虽然目前在积极治理，水质条件在逐渐改善，但在日常处理时依然给我厂带来了很大的难度。尤其在春季进水PH明显升高时（最高曾达到9.7），出厂余铝无法得到有效控制。针对此问题，在结合其他水厂的投加经验的基础上，我厂也对加药设备进行了升级改造，引入了铁盐投加系统。并于2017年7月开始进行生产投加。

一、水厂的处理工艺简介

水厂分一期、二期两个净水处理构筑物，一期目前正进行工艺改造，本次铁盐投加系统只针对二期处理工艺。二期工程于1996年投入生产运行，并且在2007年进行了工艺自动化改造，日处理水量10万m?/d，目前实际运行约7万m?/d。

工艺流程：原水→配水井→串联圆管混合器→小孔眼网格反应池→斜板沉淀池→气水反冲洗滤池→清水池→城市管网

二、投加药剂介绍

1.碱式氯化铝（又名聚合氯化铝）

碱式氯化铝是一种无机高分子混合剂，是三氯化铝和氢氧化铝的复合盐，具有较大的分子量和絮桥结构形式，化学通式为Aln（OH）mCl3n-m，简称PAC。在水解过程中具有较强的吸附、凝聚能力，主要应用于生活、生产用水的净化、工业废水的处理。

我厂采用的铝鹽是我公司制药厂自主生产的液态碱式氯化铝。三氧化二铝含量为11% ，盐基度为84%，密度1.22，PH值为4.1。

2.三氯化铁

三氯化铁为红棕色液体，有刺激性气味，水溶液呈酸性，与水反应后生成多种了水解产物，进而结合成Fe（OH）3。这些水解产物带有很多的正电荷，所以能中和胶体颗粒表面的负电荷。由于此结合能力，所以具有絮凝能力并形成矾花。并且形成的絮体密度大，沉降吸能好。缺点是三氯化铁有较强的腐蚀性，处理水时色度容易升高，因此要控制铁盐的投加量，不宜过大。

我厂采用的铁盐为北京清源净水剂厂的液态三氯化铁。三氯化铁含量约为41%，密度为1.43。

三、生产性投加对比

结合其他水厂投加经验及水厂的搅拌实验结果，水厂暂定铁盐的投加量为15mg/l，并根据滤前水情况微调聚合铝的投加量加以控制。投加点设置在配水井，通过跌水混合，先于铝盐投加。

目前铁盐投加系统已投入运行，为观察投加后效果，检验其可行性。我们参考去年同期水质数据进行平行比较。

1.浊度

由于水厂的水源为水库水，夏季受藻类爆发及暴雨天气的影响较大，所以浊度在这个季节波动较大，夏季最高进水浊度能达到100多NTU。为保证水质安全，水厂始终把滤前水控制作为重要的一环，因此通过加药控制及工艺调节滤前水浊度始终保持在1NTU左右。

通过生产投加我们发现，在药剂投加总量趋于一致的条件下，滤前水的去除率相差不大。

2.PH

PH对出水余铝的影响主要在两个方面：一是铝盐的水解反应受PH影响；二是铝盐的最终水解产物是Al（OH）3，它是典型的两性氢氧化物，PH的过高和过低，都会导致已经沉淀的Al（OH）3又溶于水生成铝离子或者偏铝酸根离子，导致水中余铝升高。

从表的数据上可以看出，在原水PH变化幅度不大的条件下，投加铁盐后，滤前水PH值得到了有效的降低。这对后续的水中铝盐的去除起到了积极作用。

3.余铝

经检测得知，原水中的铝含量极低，我厂存在的铝主要是由于生产中投加铝盐导致。从数据上看，我们可以得出结论，投加铁盐及减少铝盐的投加量以后，滤前水及滤后水的余铝值均有很大程度的降低。滤后水余铝基本降低到0.05mg/l以下，远低于国家标准（0.2mg/l以下）。铁盐的投加发挥了重要的作用。

四、经济效益分析

目前，我厂碱式氯化铝的采购价格为1750元/吨，三氯化铁的采购价为1250元/吨，如果按投药总量（吨数）不变的条件计算，2017年8-11月共计使用铁盐181吨，按每吨节省费用500元计算，总计降低费用90500元。（不计改造费用）

五、结语

1.碱式氯化铝和三氯化铁在浊度的去除上差别不大；

2.现阶段使用碱式氯化铝和三氯化铁混合都加，使得水厂的余铝值得到了有效的降低；

3.从经济效果上比较，使得加药成本大大降低。但由于三氯化铁的腐蚀性和色度问题，在投加量上要加以控制，在今后的生产中还要继续摸索，以到达保证水质及降低成本的目的。

参考文献：

[1]曲志军，肖定华.PH和浊度对水中残留铝的影响研究.城镇供水，2008（7）：33-36.

[2]张灵燕，吴波.聚合氯化铝和三氯化铁混凝剂在常规水处理中的应用.环境科学导刊，2007，26（6）：10.

作者简介：张 强（1980-），男，汉族，河北玉田县人，大学本科学历，毕业于河北理工大学给水排水专业，中级职称，现工作于河北省唐山市自来水公司净水厂，主要从事水处理研究。