聚氯化铝铁是一种新型的高效无机絮凝剂，它兼具有聚合氯化铝(PAC)和氯化铁(FeCl)二者的优良性能，且应用时的pH范围宽。

聚氯化铝铁的特点

在无机絮凝剂当中，聚氯化铝铁是一种性能极佳的无机絮凝剂，作为一种新型的水处理剂，应用前途十分广阔。聚氯化铝铁絮凝剂的特点是形成的矾花大，有较好的脱色能力，对浊度和色度的去除率也优于一般混凝剂，pH影响较小。铝盐混凝剂矾花松散易碎，沉降速度慢;铁盐絮凝剂的特点是形成的絮体密实，沉降速度快,净水效果显著，受水温影响小，pH值应用范围广，价格便宜，对某些源水(如硬水)有较好的处理效果。

聚氯化铝铁絮凝机理

(1)压缩双电层理论,水处理中聚氯化铝铁水解提供多核羟基络合物对水中的胶体物质发生絮凝作用。分子量较小的高价络离子被水中的负电性胶粒和悬浮物吸引进入紧密层,起了压缩胶粒的双电层,降低屯电位。使胶粒迅速脱稳聚沉:

(2)吸附电中和理论，聚氯化铝铁在一定条件下水解，生成类似于双亲分子的络离子和多核络离子,这些离子进入液固界面，被电位离子牢固的吸附并中和屯电位，从而使胶体脱稳起吸附电中和的作用;

(3)吸附架桥理论，聚氯化铝铁在溶液中提供大量的高分子络合物及高分子疏水性氢氧化物聚合体,通过羟基桥联作用将高分子聚合体从不规则到规则的排列次序键联在一起发挥吸附架桥作用;

(4)网捕卷扫理论,聚合氯化铝铁在铝铁水解共聚过程中形成键联的基础上,键合大量Al(Ⅲ)羟基络合物的Fe(Ⅲ)羟基络合物胶团相互联接成环，形成网状立体结构，通过吸附和卷扫网捕作用使水溶液中的溶质、胶体或悬浮物颗粒脱稳而产生絮状物或絮状沉淀物。以上四种理论在絮凝过程中交叉进行且保持协调一致

聚氯化铝铁的制备

将铝矾土粉碎后,于马弗炉中在800°C下焙烧3h研磨过120目筛。在常压下,按一-定配比将100g铝矾土和20%的工业盐酸加入带有回流冷凝管四口烧瓶中,在95°C下反应3h后,再加人适量铝酸钙粉,在95°C下继续反应4h后，停止加热,陈化24h得到深红棕色液体即聚氯化铝铁。

影响聚氯化铝铁混凝效果的因素

以某焦化厂焦化废水为例，东某焦化厂经Ａ/Ｏ生化处理后的沉淀池出水。水质指标为PH为6～7、COD350ｍｇ/Ｌ、色度850倍、离子浓度为42ｇ/Ｌ。取该废水500ｍＬ于烧杯中，用盐酸或氢氧化钠溶液调节水样的PH值，加入一定量的絮凝剂，以150ｒ/min快速搅拌2min，然后以80ｒ/min慢速搅拌8min，停止搅拌，静止沉降15min，在液面下2～3ｃｍ处取适量上清液，通过重铬酸钾加热回流法、稀释倍数法和离子选择电极法分别测定混凝后水体的COD、色度及F-。

焦化废水经聚氯化铝铁絮凝处理后COD、色度和F-去除率％随投加量和PH的变化见表1和表2所示，聚氯化铝和聚氯化铝铁絮凝性能的比较见表3所示。

1、聚氯化铝铁在不同投加量下污染物的去除率

由表1可知随着聚氯化铝铁投加量的增加，COD、色度和F-的去除率变化规律保持一致，但又各有其不同。

COD随着投加量的增大去除效率逐渐提高，当投加量为450ｍｇ/Ｌ时，去除率达到55％，之后随投加量增加去除率基本不变；色度随着投加量的增大去除效率逐渐提高，而当投加量为450ｍｇ/Ｌ时，去除率达到最大值，继续增大投加量去除率反而有所降低；F-随着投加量的增大去除效率逐渐升高，当投加量＞450ｍｇ/Ｌ后，去除率增加缓慢。综合3种污染物的去除率可选最佳投加量范围为450～500ｍｇ/Ｌ。分析其原因，焦化废水中分散在水体中的胶体颗粒表面带有一定的电荷，电荷之间的电斥作用是胶体稳定的主要因素。胶体表面的电荷值常用电动电位来表示，投加絮凝剂聚氯化铝铁后电动电位发生变化，絮凝剂投加量不足时，电位降较小，絮凝不充分；絮凝剂投加量过大时电位降到零或反电位废水中胶粒被过多的絮凝剂所包围，失去同其它胶粒结合的机会，出现再稳定状态不易凝聚。因此投加量过大或过小都会使COD、色度和F-的去除率低，同时聚氯化铝铁絮凝剂本身都带有深红棕色，投加量过大时，铁的颜色使溶液的色度增大，以致色度去除率下降。

2、聚氯化铝铁在投加量一定不同PH下污染物的去除率

由表2可知聚氯化铝铁在保持投加量为450ｍｇ/Ｌ不变，调节不同的PH的情况下焦化废水的COD、色度和F-的去除率总体上先增大后减小。

PH由3到7，COD随着PH的增大去除效率逐渐提高；PH由7到10，COD随着PH的增大去除效率有所降低。PH由3到6，色度随着PH的增大去除效率逐渐提高；PH由6到10，色度随着PH的增大去除效率大幅下降。PH由3到6，F-随着PH的增大去除效率快速提高；PH由6到7，F-去除效率维持不变；PH由7到10，F-随着PH的增大去除效率逐渐下降。在酸性条件下，铝在溶液中以六配位水合铝离子Ａｌ（ＯＨ）3－6形式存在，而铁又不易发生水解，絮凝效果差，矾花细碎甚至无矾花生成，沉降速度慢且有时无法分层；在中性或略碱性条件下，铝和铁发生水解生成的多核多羟基络合物以电性中和、吸附架桥以及卷扫网捕作用，使分散的胶体颗粒聚集成大而密实的矾花，沉降快，色度、COD及F-去除效果好。综合分析3种污染物的去除率得出，在投加量一定时PH控制在中性范围絮凝效果最好。

3、聚氯化铝铁和聚氯化铝絮凝性能的比较

聚氯化铝是一种铝盐无机高分子净水剂。通过对聚氯化铝铁和聚氯化铝处理焦化废水时絮凝性能比较，由表3可知投加量450ｍｇ/Ｌ时，聚氯化铝铁去除COD、色度和F-的去除率明显优于聚氯化铝。分析其原因，虽然两者的作用机理都为吸附电中和、压缩双电层、吸附架桥和卷扫网捕，但由于聚氯化铝铁兼具铝盐和铁盐的絮凝特性使得絮凝过程加快，絮体增大，尽管聚氯化铝铁颜色较深但仍能有效的去除COD、色度和F-。

（1）聚氯化铝铁处理焦化废水，在投加量为450～500ｍｇ/Ｌ时，COD、色度和F-的去除效果最好。

（2）在投加量一定时，聚氯化铝铁处理焦化废水的PH控制在中性范围絮凝效果最好。

（3）聚氯化铝铁和聚氯化铝分别处理同一焦化废水，得出聚氯化铝铁的絮凝性能明显优于聚氯化铝。