1 聚硅硫酸铝(PASS)的制备

1.1 原料
　　中性水玻璃，固体硫酸铝，硫酸(AR)。
1.2 制备方法
　　搅拌条件下，将稀释好的中性水玻璃加到20％的硫酸中，控制pH值在4.5～5.5之 间。在硅酸聚合到适宜程度时加入硫酸铝搅拌溶解，然后按1：1稀释即为制成品。
　　在PASS的制备中，活性硅酸的制备是关键的一环。可以由硫酸加到水玻璃中制得 ，也可反过来将水玻璃加到硫酸中制得。前者溶液要经历由碱性变为酸性的过程，容易在pH值7.5 ～6.5时出现凝胶化使制备失败。而后者溶液始终是酸性环境，只需将酸度调高到pH值4.5～5.5， 故后一投料顺序更可取。
　　制成品经过熟化5d后使用效果更佳。

2 混凝试验

2.1 试验方法
2.1.1 试验用水
　　取用冬季和夏季淮河水为试验原水，冬季原水温度为7℃，浊度为40NTU，pH=7.2 ；夏季原水温度为26.5℃，浊度为146NTU，pH=7.4。
2.1.2 净水剂
　　1kgPASS由96.14g中性水玻璃，173.58g硫酸铝， 12.42g硫酸制得。Al2O3的质量 分数约2.66％，SiO2的质量分数约2.54％，pH值2.0～2.5。
　　PAC取自三水厂，冬季和夏季两批料的Al2O3的质量分数 分别为，11.7％和12％。
2.1.3搅拌试验
　　净水剂均预先稀释到2％(质量分数)。取1000mL淮河原水于烧杯中，搅拌条件下加 入一定的净水剂，先以200r/min的转速快速搅拌2min，再调到100r/min搅拌3min，{zh1}以60r／ min的转速慢速搅拌5min。静置30min后，取上层清液测定浊度。
2.2 试验结果
　　经过多组同步搅拌试验，对比PASS和PAC处理结果发现，无论冬季或夏季，由PASS 处理产生的矾花大且较密实，沉降速度快。尤其是在处理冬季淮河水时，PASS的混凝效果明显优 于PAC。试验数据见表1～表4。

　　在PASS中，铝离子的水解产物能使水中杂质脱稳，而高分子聚硅酸具 有较强的吸附架桥作用，即PASS具有凝聚和絮凝两个作用[1]。在处理淮河原水时，水解铝离子使 杂质脱稳并与聚硅酸大分子结合，脱稳过程与架桥作用同时进行，表现出了较好的去浊效果。试 验表明，PASS形成的矾花大且较密实、沉降速度快，在低温低浊的情况下，仍具有较好的混凝性 能。
　　照表1和表2可见，冬季处理40NTU的淮河原水到4.31 NTU需PAC的量(以Al2O3计)为 4.10mg／L，而处理到相近浊度(3.56NTU)需PASS的量(以Al2O3计)为2.20mg／L，约是前者的一半 。PASS去浊效果明显优于PAC。这是由于两者虽然都具有传统铝盐的电中和脱稳作用和大分子吸附 架桥作用，但PASS中反应性铝含量高[2]，更重要的是PASS能形成较大的聚硅酸长链分子，比PAC 具有更强的卷扫、聚集和吸附架桥能力。所以PASS形成的矾花大而密实，易于沉降，混凝效果优 于PAC。
　　从表3和表4可见，处理夏季淮河水时，PASS去浊效果仍优于PAC。这同样可以认为 一是由于PASS中反应性铝含量高，二是能形成较大的聚硅酸长链分子的缘故。

3 成本分析

　　蚌埠三水厂沉淀出水浊度标准为4～6NTU，表1～表4中带“*”值均达标，故用作 成本核算引用值。PASS和PAC市场价分别为110元／t和1 000元／t(自制同含量的PASS每吨约92.7元)。按市场价计算：冬季千吨水净水剂成本PASS为15.4元，PAC为35.0元；夏季千吨水制水成本PASS为57.5元，PAC为65.0元。蚌埠三水厂现在使用PAC为常规净水剂，日供水约25×104t。若改用PASS，冬季每月可节约成本14.7万元，夏季每月可节约成本5.85万元，效益可观。

4 结语

　　①以水玻璃、硫酸铝和硫酸制备PASS原料易得，其工艺简单，操作简单，不需加热，可现场制备；
　　②PASS净水时矾花大且较密实，絮体沉降快，混凝效果明显优于PAC，尤其适合难处理的低温、低浊水。
　　③冬季使用PASS替代PAC处理淮河原水，混凝效果好且可大大节约制水成本。

参考文献：
　　[1]高宝玉，岳钦艳，王吉顺，等.含铝离子聚硅酸絮凝剂的性能及应用[J].工业水处理，1993，7(3)：17-19.
　　[2]袁相理，程里，石瑞英.新型混凝剂聚硅硫酸铝的研究[J].城市环境与城市生态，1997，10(3)：1-3.

作者简介：黄海(1962-)，男，河北邯郸人，工程师，中科大研究生毕业，安徽省蚌埠 市纬四路15号，电话(0552)4015531-7039，。