聚合硅酸鋁鐵是一種新型無機(jī)高分子絮凝劑，是在聚硅酸及傳統(tǒng)的鋁鹽、鐵鹽等絮凝劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的聚硅酸與金屬鹽的復(fù)合產(chǎn)物，具有制備工藝簡單，原料廣泛的特點。聚合硅酸鋁鐵(PAFSC)是在聚硅酸和傳統(tǒng)鋁鹽、鐵鹽絮凝劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型高效復(fù)合型無機(jī)高分子絮凝劑。在除濁、脫色、去除有機(jī)物和重金屬離子等方面較同類其它品種有更好的效果。是目前國內(nèi)外水處理劑領(lǐng)域研究開發(fā)的熱點。

    鋁鹽絮凝劑具有絮體大、脫色效果好，但絮體松散易碎，沉降速度慢的特點；鐵鹽絮凝劑具有絮體密實，沉降速度快，但絮體較小，卷掃作用差。處理后水的色度較深的特點。若在聚硅酸中同時加入A1、Fe3+兩種金屬離子，制成聚合硅酸鋁鐵絮凝劑，則藥劑中不僅具有吸附架橋作用及電中和作用，而且具備鋁、鐵絮凝劑的優(yōu)點，并減弱彼此的弱點。

    為了增加多核鋁離子的含量以提高硫酸鋁的混凝效果，人們研制開發(fā)了聚合硫酸鋁混凝劑，但聚合硫酸鋁的堿化度超過40％時產(chǎn)品就不穩(wěn)定，易出現(xiàn)大量的氫氧化鋁沉淀，貯存穩(wěn)定性差，影響混凝效果。所以，人們又開始致力于以硫酸鋁為原料研制高效穩(wěn)定的混凝劑。研究發(fā)現(xiàn)，在高剪切反應(yīng)條件下可把硫酸鋁、硅酸鈉和鐵鹽等結(jié)合起來，制備出水溶性的、穩(wěn)定的、具有一定堿化度的聚合硅酸鋁鐵。

    該研制方法是基于帶有負(fù)電荷的聚硅酸具有較高的分子量，對水體中的膠粒具有很強(qiáng)的吸附架橋能力，而鋁鹽在水溶液中水解可形成系列帶有正電荷的鋁離子。具有較強(qiáng)的電中和能力。若把兩者復(fù)合成一種產(chǎn)品，可使其成為具有電中和作用及吸附架橋的陽離子型無機(jī)高分子混凝劑。從而可取得良好的凈水效果。

    水體中高負(fù)荷的COD，容易使水體成為厭氧狀態(tài)，發(fā)黑、發(fā)臭，破壞水體平衡，造成除微生物外幾乎所有生物的死亡，進(jìn)一步影響周邊環(huán)境。以粉煤灰為主要原料，通過焙燒、酸浸、堿溶、聚合等步驟制備了聚合硅酸鋁鐵，分別研究了對廢水處理效果的影響因素。結(jié)果表明，當(dāng)溶出溫度為1050C，鹽酸濃度為20％。溶出時間為2h，m(NaF)：m(粉煤灰)為0．20：1時，粉煤灰中Ap+的溶出率達(dá)39．4％．Fe3+的溶出率達(dá)52．1％；PSAFC對造紙中段廢水中色度的去除率達(dá)95．2％，CODo去除率達(dá)81．3％。以氯化鋁、氯化鐵、硅酸鈉為主要原料，制備了聚合硅酸鋁鐵絮凝劑，并引入鋅、鎂離子對其改性。確定改性絮凝劑的較佳投加量、廢水pH值以及水力條件等對廢水脫色處理的較佳值。

    實驗結(jié)果表明，改性絮凝劑中(Fe+AI)：Si為1：l，AI：Fe為1：1．AI：Fe：Zn為1：1：4，投加量為(以Si02)1。pH為7～8時，處理效果較好，脫色率為99．8％。將殘渣與NaOH、HCl反應(yīng)制得硅酸，硅酸在一定條件下聚合生成聚硅酸，聚硅酸與A1C1，和FeCl，按一定摩爾比混合，得到聚合硅酸鋁鐵絮凝劑。該工藝產(chǎn)生的絮凝劑用于處理油田廢水時。COD的去除率為79．36％，色度去除率為88．6％，SS的去除率為84．2％。此外，聚合硅酸鋁鐵絮凝劑對高濃度COD和色度的廢水進(jìn)行處理，并取得了很好的效果。