混凝劑pac聚合氯化鋁是一種常用的混凝劑,在水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。以下是關(guān)于混凝劑 PAC 的詳細(xì)介紹:
一、基本特性
化學(xué)成分與結(jié)構(gòu):
聚合氯化鋁的化學(xué)式為 [Al?(OH)?Cl???]?,其中代表聚合程度,取值為 1 - 5,是聚合度,一般小于 10。它是由鋁離子、氫氧根離子和氯離子組成的無機(jī)高分子化合物。聚合氯化鋁的分子結(jié)構(gòu)呈鏈狀或網(wǎng)狀,這種結(jié)構(gòu)使其具有較高的正電荷密度和較大的分子量,能夠有效地與水中的負(fù)電荷顆粒發(fā)生吸附和電中和作用。
物理性質(zhì):
外觀為黃色或淡黃色的固體顆?;蚍勰?,也有液體產(chǎn)品。固體聚合氯化鋁具有吸濕性,在空氣中易潮解,因此應(yīng)儲存在干燥通風(fēng)的地方。
密度一般在 1.5 - 2.0 克 / 立方厘米之間,相對密度較大,便于儲存和運(yùn)輸。
溶解度較高,在水中能夠迅速溶解,形成透明的溶液。溶解后的聚合氯化鋁溶液呈酸性,pH 值一般在 3.5 - 5.5 之間。
二、混凝原理
壓縮雙電層:
水中的膠體顆粒帶有負(fù)電荷,由于同種電荷的相互排斥,膠體顆粒能夠穩(wěn)定地分散在水中。聚合氯化鋁投入水中后,會離解出帶正電荷的鋁離子等陽離子。這些陽離子可以與膠粒表面的負(fù)電荷發(fā)生靜電中和作用,使膠粒的 ζ 電位降低,從而壓縮雙電層。
當(dāng)雙電層被壓縮到一定程度時,膠粒間的排斥力減小,范德華力占主導(dǎo)地位,促使膠粒相互靠近并凝聚。
吸附電中和:
聚合氯化鋁水解產(chǎn)生的多核羥基絡(luò)合物具有較大的表面積和較高的正電荷密度,它們能夠強(qiáng)烈地吸附水中的膠粒。這種吸附不僅可以中和膠粒表面的部分負(fù)電荷,而且可以通過吸附架橋作用將多個膠粒連接在一起,形成較大的絮體。
吸附架橋:
聚合氯化鋁在水中形成的高分子聚合物具有線性結(jié)構(gòu),其分子鏈上帶有多個活性基團(tuán)。這些活性基團(tuán)可以與水中的膠粒發(fā)生吸附作用,同時高分子聚合物的分子鏈在兩個或多個膠粒之間起到架橋的作用,將它們連接在一起,形成更大的絮體。
隨著絮體的不斷增大,其沉淀速度加快,從而實(shí)現(xiàn)了對水中懸浮物和膠體物質(zhì)的去除。
沉淀物網(wǎng)捕:
聚合氯化鋁在水解過程中會生成大量的氫氧化鋁等沉淀物。這些沉淀物在下沉過程中,能夠像網(wǎng)一樣捕捉水中的膠粒和微小顆粒,使其一起沉淀下來。這種作用在處理含有較高濃度懸浮物和膠體物質(zhì)的水質(zhì)時尤為明顯。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
飲用水處理:
聚合氯化鋁在飲用水處理中起著重要的作用。它可以去除水中的懸浮物、膠體、色度、有機(jī)物和部分重金屬離子等污染物,使飲用水達(dá)到國家規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
在飲用水處理中,聚合氯化鋁的投加量一般較低,為每千噸水 5 - 20 千克。同時,為了確保飲用水的安全,使用的聚合氯化鋁必須符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對其重金屬含量、水不溶物含量等指標(biāo)有嚴(yán)格的要求。
工業(yè)用水處理:
在工業(yè)用水處理中,聚合氯化鋁可以用于各種工業(yè)生產(chǎn)過程中的給水凈化,如紡織、印染、造紙、化工、電子等行業(yè)的生產(chǎn)用水預(yù)處理。它能夠去除水中的雜質(zhì)、懸浮物、膠體等,提高水的質(zhì)量,滿足工業(yè)生產(chǎn)的用水要求。
不同行業(yè)的工業(yè)用水對水質(zhì)的要求不同,因此聚合氯化鋁的投加量也會有所差異。一般工業(yè)用水處理中的聚合氯化鋁投加量為每千噸水 10 - 50 千克。
工業(yè)廢水處理:
聚合氯化鋁適用于印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水等各種工業(yè)廢水的處理??梢杂行コ龔U水中的污染物,降低廢水的化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、懸浮物(SS)等指標(biāo),使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或可回用的要求。
工業(yè)廢水的性質(zhì)復(fù)雜多樣,處理難度較大,因此聚合氯化鋁的投加量需要根據(jù)具體的廢水水質(zhì)和處理要求進(jìn)行調(diào)整。一般工業(yè)廢水處理中的聚合氯化鋁投加量為每千噸水 20 - 100 千克甚至更高。
城市污水處理:
在城市污水處理中,聚合氯化鋁可以與其他污水處理藥劑配合使用,提高污水處理效果。它能夠去除城市污水中的懸浮物、有機(jī)物、氮、磷等污染物,使污水得到凈化。
城市污水處理中的聚合氯化鋁投加量一般為每千噸水 10 - 30 千克。在實(shí)際應(yīng)用中,還需要考慮污水處理工藝、水質(zhì)變化等因素,對投加量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
四、使用方法
溶解與稀釋:
固體聚合氯化鋁在使用前需要先進(jìn)行溶解。一般將固體聚合氯化鋁與水按照 1:2.5 - 1:3 的比例進(jìn)行溶解,即每千克固體聚合氯化鋁加入 2.5 - 3 千克的水。溶解時應(yīng)使用攪拌器進(jìn)行攪拌,使聚合氯化鋁充分溶解,形成均勻的溶液。
溶解后的聚合氯化鋁溶液可以根據(jù)需要進(jìn)行稀釋。稀釋后的溶液濃度一般為 3% - 5%,具體濃度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
投加方式:
聚合氯化鋁可以采用計(jì)量泵、流量計(jì)等設(shè)備進(jìn)行定量投加。投加點(diǎn)一般選擇在進(jìn)水口、反應(yīng)池、沉淀池等位置,確保聚合氯化鋁能夠與水充分混合,發(fā)揮混凝效果。
在投加聚合氯化鋁時,應(yīng)注意控制投加速度和投加量,避免投加過快或過多導(dǎo)致局部濃度過高,影響混凝效果。同時,還應(yīng)注意觀察水中的絮凝情況。當(dāng)出現(xiàn)明顯的礬花時,表示混凝反應(yīng)已經(jīng)開始,此時應(yīng)適當(dāng)降低攪拌速度,避免礬花被破壞。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,礬花會逐漸增大并沉淀下來。
五、注意事項(xiàng)
安全操作:
聚合氯化鋁具有一定的腐蝕性,在使用過程中應(yīng)佩戴防護(hù)手套、護(hù)目鏡等防護(hù)用品,避免直接接觸皮膚和眼睛。如果不慎接觸到聚合氯化鋁,應(yīng)立即用大量清水沖洗,并及時就醫(yī)。
在儲存和運(yùn)輸聚合氯化鋁時,應(yīng)避免與易燃、易爆、有毒物質(zhì)接觸,防止發(fā)生事故。同時,應(yīng)注意防潮、防曬、防高溫,確保聚合氯化鋁的質(zhì)量和性能不受影響。
合理投加量:
聚合氯化鋁的投加量應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、處理要求等因素進(jìn)行合理調(diào)整。投加量過少,無法達(dá)到良好的混凝效果;投加量過多,不僅會增加處理成本,還導(dǎo)致水中殘留過多的鋁離子,對環(huán)境和人體健康造成危害。
在確定聚合氯化鋁的投加量時,可以通過小試實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。小試實(shí)驗(yàn)可以模擬實(shí)際處理過程,確定投加量和處理?xiàng)l件,為實(shí)際應(yīng)用提供參考。
與其他藥劑的配合使用:
在某些情況下,聚合氯化鋁可以與其他藥劑配合使用,提高處理效果。例如,與聚丙烯酰胺(PAM)配合使用,可以增強(qiáng)絮凝效果,提高礬花的沉降速度;與石灰、氫氧化鈉等堿性藥劑配合使用,可以調(diào)節(jié)水的 pH 值,提高混凝效果。
在配合使用其他藥劑時,應(yīng)注意藥劑之間的相容性和協(xié)同作用,避免發(fā)生不良反應(yīng)。同時,還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的投加順序和投加量控制。