国内外混凝剂和絮凝剂标准

第七章国内外混凝剂和絮凝剂标准•第一节聚氯化铝•第二节聚硫酸铁•第三节硫酸铁•第四节液体氯化铁•第五节饮用水处理用羟基聚氯化铝和羟基聚合硫酸氯化铝•第六节羟基聚合硅酸氯化铝•第七节羟基聚合硅酸硫酸铝•第八节硅酸钠溶液•第九节聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDADMAC）•第十节表氯醇二甲胺聚胺•第十一节聚丙烯酰胺第一节聚氯化铝聚氯化铝按用途分为二类：•Ⅰ类：饮用水用；•Ⅱ类：工业用水、废水和污水用。第二节聚硫酸铁聚硫酸铁产品按用途分为两类。•Ⅰ类：饮用水用；•Ⅱ类：工业用水、污水用。外观：•液体为红褐色粘稠透明液体；•固体为淡黄色无定型固体。第三节硫酸铁美国供水与排水协会标准:ANSI/AWWAB406-871物理要求：•1.1硫酸铁•本标准中，供应的固体硫酸铁应该粒径一致。至少95%的颗粒应通过美国标准4号筛（孔径4.76mm）。100％通过3号筛。•产品应该无结块或无异物，且不流淌，利于贮存。在密封储料箱和投加设备中不结块，以便于固体进料机加料。•1.2液体硫酸铁•液体硫酸铁应不含有外来异物。在运送的浓度和温度下不能结冰。液体要适合于用计量泵加料或者其它防腐原料制造的计量装置加料。2化学要求•2.1铁离子•硫酸铁中水溶铁离子含量不少于18.0％；液体硫酸铁中水溶铁离子含量不少于9.0％。•2.2亚铁离子•在硫酸铁中水溶性的亚铁离子含量不应超过3.0％;对于含9.0%的铁离子的液体硫酸铁，亚铁离子含量不能超过1.5%。•2.3水不溶物•水不溶物的含量不能超过硫酸铁的6.5％，液体硫酸铁中不能超过0.1％。2.4游离酸•硫酸铁中应含有游离酸，但是以硫酸形式计的游离酸含量不能超过4.5％，液体硫酸铁中应含有充足的硫酸形式的游离酸，因此溶液的pH值为2或更低，以确保产品的稳定性。2.5杂质2.5.1一般杂质•按照本标准所供应的硫酸铁不能含有大量的对使用本产品处理过的水的消费者健康产生有毒有害影响的物质。2.5.2特殊杂质要求•硫酸铁的最大投加量不超过100mg/l,硫酸铁中所含有的特殊杂质不能超过下列限制水平（按重量计）。如果投加量发生变化要考虑其它杂质含量限制时，应查阅水化学药典。2.5.2.1砷，50mg/kg2.5.2.2镉，10mg/kg2.5.2.3铬，50mg/kg2.5.2.4铅，50mg/kg2.5.2.5汞，2mg/kg2.5.2.6硒，10mg/kg2.5.2.7银，50mg/kg第四节液体氯化铁美国供水与排水协会标准:ANSI/AWWAB4071.物理要求•液体氯化铁产品为橙褐色、具有酸性和腐蚀性的溶液。溶液密度在1.3-1.5之间，随氯化铁浓度而变化。考虑到降低温度会形成结晶，浓度应随季节与目的地点的不同而异。•FeCl328-47％•Fe9.6-16.2％•Fe2+≤2.5%•游离酸≤1.0%•不溶物≤0.5%2化学要求3杂质•不能含有在量上足以对饮用经该氯化铁产品正确处理过的水的消费者的健康带来有害影响。4密度•在已知温度下，样品中液体氯化铁的近似含量可以由一支精确的密度计测出。5.1仪器•薄膜漏斗——47mm(或110mm)•玻璃纤维滤纸•吸滤瓶，1000ml5总不溶物•在103℃下干燥滤纸14小时。在干燥器中冷却，称重，精确至1mg，即得到皮重。•在漏斗架上，放上滤纸，将其表面折叠。形成真空，并用少量蒸馏水润湿。•将试样完全混合，立即吸取25ml注入一个配衡的250ml烧杯中。快速测定样品重量，精确到0.01g。该重量将用于计算总不溶物的百分含量（见5.3节）。•加入约150ml蒸馏水并过滤。•将烧杯中的残留物洗至滤纸上。•用蒸馏水反复洗滤纸，直至没有任何氯化铁的黄色。至少洗六次。•取下滤纸，在103℃下干燥1小时，在干燥器中冷却，称重，精确至1mg。减去皮重即得到残留物质的重量，该值将用于总不溶物百分含量的计算。5.2操作5.3计算•6.1试剂•浓硫酸•浓盐酸•SnCl2溶液。在体积百分比（HCl/H2O）为30%的盐酸溶液中溶解100gSnCl2。贮存在洁净的金属锡罐中。如果溶液变浑浊，则应丢弃。SnCl2溶液不稳定，应当每个月配制一份新的溶液。•饱和HgCl2溶液，有毒。在500ml蒸馏水中溶解HgCl2，直至HgCl2完全溶解。•硫酸/磷酸溶液。用蒸馏水将150ml硫酸、150ml85%的磷酸配制成总体积为1L的溶液（将酸注入水中）。•重铬酸钾溶液。将4.902g试剂级重铬酸钾溶于蒸馏水中，稀释至1L，即得到0.1N溶液。•二苯胺磺酸钡指示液。将0.32g二苯胺磺酸钡溶解于100ml蒸馏水中。6总铁含量•将试样完全混合，将约10ml试样快速转移至一个之前已经精确配衡的带塞称量瓶中。称取试样，精确至0.01g。样品重量将用于计算总铁的百分含量（见6.3节）。将试样转移至250ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线。倒置10次，并从250ml容量瓶中快速吸取50ml试样，移入500ml锥形瓶中。•向瓶中加入15ml浓硫酸和10ml浓盐酸，煮沸。•SnCl2还原剂。当溶液加热至接近沸点，即95℃~100℃时，逐滴加入SnCl2溶液，同时用耐火钳轻轻振荡该瓶，直至溶液中铁的黄色消失。只可加入1滴过量SnCl2溶液。将溶液冷却至室温，并加入10ml饱和HgCl2溶液。如有灰色或黑色的沉淀物，则表明SnCl2过量。应形成白色、絮状沉淀，如果没有，则丢弃、重做。用蒸馏水稀释至150ml。加入15ml硫酸/磷酸溶液及0.3ml二苯胺磺酸钡指示液。立即用重铬酸钾溶液滴定，溶液为蓝紫色即为终点。6.2步骤6.3计算7.1试剂①浓硫酸②硫酸/磷酸溶液。用蒸馏水将150ml浓硫酸和150ml85％的磷酸稀释为1L混合液（将酸加入水中）。③二苯胺磺酸钡指示液。将0.32g二苯胺磺酸钡溶解于100ml蒸馏水中。④重铬酸钾溶液。将4.902g试剂级重铬酸钾溶于蒸馏水中，稀释至1L，即得到0.1N溶液。⑤从250ml容量瓶中吸取100ml试样，并转移至一个500ml锥形瓶中。⑥加入15ml浓硫酸。⑦用蒸馏水稀释至200ml。⑧冷却至室温。⑨加入15ml硫酸/磷酸溶液及12滴二苯胺磺酸钡指示液。⑩立即用0.1NK2Cr2O7溶液滴定至蓝紫色即为终点。7亚铁含量7.3计算•8.1步骤•从总铁%中减去Fe2+%，并将Fe3+%转化为FeCl3%，即得到氯化铁百分含量。•8.2计算•Fe3＋%＝Fe%－Fe2+%（式10-16）•FeCl3%＝Fe3+%×2.905（式10-17）8氯化铁百分含量•9.1试剂•分析试剂级KF•2H2O。•酚酞指示液。将5g酚酞溶于1L50％的酒精中，用NaOH中和。•NaOH溶液。称取40g粒状NaOH，溶于约200ml不含CO2的蒸馏水中，在容量瓶中稀释至1L，以配制1N溶液。用已知苯甲酸或苯二甲酸标准溶液进行标定。用调整过的甲基橙作为指示剂。将50ml的1LNaOH溶液用不含CO2的蒸馏水稀释至1L，以配制0.05N的溶液。•硫酸。为了配制0.05N硫酸，需将50ml浓硫酸(36N)稀释至1L。其溶液浓度变为1.8N。取28.0ml1.8N硫酸溶液，并稀释至1L，即得到0.05N硫酸。在使用前，用已知基准试剂标定0.05N硫酸。9酸度•1.将20gKF•2H2O溶解于40ml沸过的蒸馏水中，加入0.2ml的酚酞指示液，并用0.05NNaOH或硫酸调节至微红色，以得到中性的KF溶液。•2.称取1~2g（1ml）氯化铁溶液，记录重量，精确至0.001g。用50ml沸过的蒸馏水洗入150ml的烧杯中。•3.加入25ml中和后的KF溶液，混合。•4.加入0.2ml酚酞指示液，并用0.05NNaOH溶液滴定至微红色。9.2步骤9.3计算第五节饮用水处理用羟基聚氯化铝和羟基聚合硫酸氯化铝欧洲标准BSEN883：19971鉴别•该产品的特点是极易水解，使其使用受到限制；这种特性是由特殊的低聚或多聚成份组成的。•1.1化学名称•a)羟基聚氯化铝•b)羟基聚合硫酸氯化铝•1.2同义词或普通名称•a)聚氯化铝，PAC，PACl；碱式氯化铝，BAC。•b)聚氯化铝，PAC；聚合硫酸氯化铝，PACS。1.3相对分子量•不确定(见1.4)1.4经验化学式•a)Al(OH)aClb，其中a+b=3，a1.05•b)Al(OH)aClb(SO4)c，其中a+b+2c=3，a1.051.5理论化学式•不确定(见1.4)1.6CAS登记号1)•a1)a和b不确定：1327-41-9，a1.05•a2)a=2.5，b=0.5：12042-91-0•a3)a=2，b=1；10284-64-7•b)a，b和c可变动：39290-78-3，a1.05•这些产品一般是以液体形式供应，它们的相对碱化度(OH/3Al摩尔比)、氯离子和硫酸根离子的百分含量会发生变化。•注意：这些变化可能会影响它们在水处理厂中的性能。如果有可能，对于特殊的水厂的某些要求（如有机物的去除率、残余铝含量和工作pH值，但不仅限于此）应该加以规定，以便提供满足需要的最佳产品。2商品形式•3.1外观•无色至黄色•3.2密度•密度取决于特定的成分，特别是铝离子含量，以铝的质量百分含量表示(Al%(m/m))。•一般指标：•羟基聚氯化铝：Al%(m/m)=9.5时，密度为1.35~1.40g/ml（注释：与国内标准有一定差异）•羟基聚合硫酸氯化铝：Al%(m/m)=5.3时，密度为1.18~1.22g/ml；Al%(m/m)=4.2时，密度为1.16g/ml•3.3溶解性•所有的羟基聚氯化铝和羟基聚合硫酸氯化铝产品都应该能够在水中完全溶解。•注意：对于某些特殊的产品，稀释溶液会发生水解，形成沉淀物。3物理性质3.4蒸气压•未知3.5100kPa下的沸点•未知3.6结晶点•一般值•羟基聚氯化铝：Al%(m/m)=9.5时，结晶点为-20℃；Al%(m/m)=12.4时，结晶点为0℃•羟基聚合硫酸氯化铝：Al%(m/m)=5.3时，结晶点为-10℃~-15℃，Al%(m/m)=4.2时，结晶点为-5℃3.7比热•未知3.8粘度(动力学)•20℃时的一般值：•羟基聚氯化铝：Al%(m/m)=9.5时，粘度为10mPa·s~50mPa·s•羟基聚合硫酸氯化铝：Al%(m/m)=5.3时，粘度为3mPa·s~10mPa·s•羟基聚氯化铝和羟基聚合硫酸氯化铝是酸性液体，在稀释超过一定程度时，会水解形成氢氧化铝沉淀。由于铝的化合物是两性的，铝盐的溶解性取决于pH值。4化学性质5.1概要•产品中的杂质和有毒物质已有限制，根据目前的生产工艺和原材料，产品中很可能存在一定量的这些物质。如果生产工艺或原材料发生改变而产生其它杂质或副产物并达到一定的量，应该告知使用者。5.2商业产品的成分•羟基聚氯化铝和羟基聚合硫酸氯化铝是生产者通过复杂的工艺生产得到的，在任何情况下，都不应该是商业产品的混合物。•有效成分的浓度是以每千克产品中的铝含量来表示的(gAl/kg)。•溶解性铝盐的含量会有变动。•注意：每千克产品中铝含量一般在42g至124g之间。•商业产品中氯离子和硫酸根离子会有变动。•碱化度：羟基聚氯化铝和羟基聚合硫酸氯化铝的相对碱化度，表示为OH/3Al的摩尔比，应该大于0.35。5.纯度标准•来自生产或提炼工艺的杂质包括不溶物、痕量金属和有机化合物。•5.4有毒物质•注意：本标准中，“有毒物质”指的是1980年7月15日80/778/EEC中指定的物质（见B.1）。•有毒物质的含量应该符合表10-3中的要求。5.3杂质和主要副产物•6.1取样•参照ISO3165和ISO6206中的一般规定。•6.1.1液体•6.1.1.1从筒或瓶中取样•6.1.1.1.1概要•6.1.1.1.1.1滚动或左右摇动装有待测样的容器，以混合样品，注意不要损坏容器或喷洒出任何液体。•6.1.1.1.1.2如果容器的设计很难完成取样(例如细颈瓶)，应该在容器内液体充分混合之后，倒出，取样。否则，用6.1.1.1.1.3的方法进行。•6