不同铝形态去除水中腐殖酸的混凝特性吴珍1，张盼月1*，曾光明1，高英2，肖辉煌1，周凡1(１．湖南大学环境科学与工程学院，长沙410082；２．中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083)摘要：制备了碱化度为2.4、以Al13为主要成分的聚合铝PAC-Al13和碱化度为2.4、以Al30为主要成分的高聚聚合铝PAC-Al30．采用烧杯混凝实验，通过絮体颗粒生长、电中和能力、pH和混凝剂投量对混凝效果的影响，比较了PAC-Al30、PAC-Al13和AlCl3混凝去除水中腐殖酸的行为，并考察了水中残留铝的含量．结果表明，3种混凝剂的絮体形成能力由强到弱为PAC-Al30>PAC-Al13>AlCl3．与AlCl3相比，PAC-Al13和PAC-Al30的适用pH范围更宽，为5.0～8.0．PAC-Al30和PAC-Al13的电中和能力差别不明显；由于更强的吸附和架桥作用，在低投量下PAC-Al30表现出更好的混凝效果，而且PAC-Al30比AlCl3和PAC-Al13有更宽的有效投量范围，为0.08～0.64mmol/L．对于腐殖酸含量为10mg/L的水样，在pH为7.0，投量为0.16mmol/L下，PAC-Al30对腐殖酸去除率达到98.5%，此时出水残留铝浓度为0.066mg/L．结果证实Al30是可用于水中腐殖酸去除的一种新型的混凝/絮凝活性成分．关键词：PAC-Al30；PAC-Al13；腐殖酸；残留铝；絮体粒度；ζ电位：X703.5文献标识码：A：0250-3301（2008）CoagulationCharacteristicsofDifferentAlSpeciesonHumicAcidRemovalfromWaterWUZhen1,ZHENGPan-yue1,ZENGGuang-ming1,GAOYing2,XIAOHui-huang1,ZHOUFan1(1.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China;2.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Bei激ng100083,China)Abstract:PolyaluminumchloridePAC-Al13withhighAl13contentandPAC-Al30withhighAl30contentwereprepared.Co-agulationbehaviorsofPAC-Al30,PAC-Al13andAlCl3forhumicacidremovalfromwaterwerecomparedbyjar-test.The-flocgrowth,thechargeneutralizationcapacity,theeffectofpHandcoagulantdosageoncoagulationefficiencywereinvesti-gated,andtheresidualaluminiuminthepurifiedwaterwasconsidered.Theresultsshowthattheorderoftheflocformationca-pacityisPAC-Al30>PAC-Al13>AlCl3.PAC-Al30hasabroadereffectivepHrangeof5.0～8.0,comparedwithAlCl3and-PAC-Al13.ThedifferenceofchargeneutralizationcapacitybetweenPAC-Al30andPAC-Al13isnotsignificant,butPAC-Al30performsamoreeffectivecoagulationatlowcoagulantdosagesbecauseofitsstrongeradsorptionandbridging,and-PAC-Al30hasabroadereffectivedosagerangeof0.08～0.64mmol/L,comparedwithAlCl3andPAC-Al13.Thehumi-cacidremovalreaches98.5%atapHof7.0andaPAC-Al30dosageof0.16mmol/Lforthesamplewaterwithahumicacidcon-tentof10mg/L;andtheresidualaluminuminthepurifiedwateris0.066mg/L.TheresultsverifythatAl30isanotherhighlyeffi-cientcoagulation/flocculationspeciesforhumicacidremoval.Keywords:PAC-Al30;PAC-Al13;humicacid;residualaluminum;flocsize;Zetapotential聚合氯化铝（PAC）是一种高效低耗的常用混凝剂．于20世纪60年代末在日本和中国率先开发和应用．一般认为，Al13是PAC中的最佳混凝成分，对它的形成条件等的研究也较为完善[1,2]．2000年，Rowsell等[3]发现了比Al13聚合度更高的巨型聚合铝分子[(AlO4)2Al28(OH)56(H2O)26]18+（Al30）．Allouche等[4]在同一年也提出Al30的同样结构，并认为它是现已发现的最大巨型聚合铝阳离子．由于Al30具有独特的溶胶大分子结构，纳米级分子尺寸和高正电荷，成为铝水溶液化学和无机高分子化学研究的热点和前沿[5,6]．Chen等[7,8]近年来对Al30的形态和合成条件等进行了一系列研究，并将含有高含量Al30的聚合氯化铝应用于水中浊度的去除[9]，实验结果表明，Al30可能成为继Al13之后的另一种高效混凝成分．用Al30去除水中天然有机物及其作用机理目前尚未见报道．本研究采用强化混凝方法[10]，比较AlCl3、PAC-Al13和PAC-Al30作为混凝剂去除水中腐殖酸的混凝特性，找出PAC-Al30同时控制水中腐殖酸和残...