化工污水處理用聚合氯化鋁無(wú)機(jī)混凝劑 沉降劑聚氯化鋁
聚合氯化鋁是目前世界上技術(shù)成熟、市場(chǎng)銷量大的絮凝劑。國(guó)外聚合氯化鋁產(chǎn)品基本為液體產(chǎn)品，少數(shù)粉末產(chǎn)品為噴霧干燥法生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)固體聚合氯化鋁產(chǎn)量大于液體產(chǎn)品，固體產(chǎn)品的工藝技術(shù)不同于國(guó)外一般液體生產(chǎn)工藝，固體產(chǎn)品及相應(yīng)配方和生產(chǎn)工藝是我國(guó)的獨(dú)創(chuàng)技術(shù)。
1聚合氯化鋁的物理特性
?1．聚氯化鋁簡(jiǎn)稱為PAC，又稱聚合氯化鋁、復(fù)合聚合氯化鋁、堿式氯化鋁。
2．分子式：[Al2(OH)nCl6-n·XH2O]m，式中：1≤n≤5, m≤10。
3．分子量：2000左右。
4．檢驗(yàn)方法：按國(guó)際GB15892-2003標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。
5．聚氯化鋁為、無(wú)害、無(wú)味、易溶于水、液體產(chǎn)品為黃色或淡黃色或無(wú)色液體；固體產(chǎn)品為白色或淡黃色粉末樹脂狀固體，固體產(chǎn)品在空氣中易吸潮。
2聚合氯化鋁技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)
GB/15892-2009
GB/T22627-2008
指標(biāo)
飲用水級(jí)別
水處理級(jí)別
液體
固體
液體
固體
三氧化二鋁AL2O3（%）≥
10.0
29
6.0
28.0
鹽基度B（%）
40.0-90.0
30-95
水不溶物%≤
0.2
0.6
0.5
1.5
PH值
3.5-5.0
3.5-5.0
鐵（Fe）%≤
-----
2.0
5.0
砷（As）.ppm≤
0.0002
0.0005
0.0015
鎘（Cd）.ppm≤
0.0002
----
----
鉻（Cr）.ppm≤
0.0005
----
-----
鉛（Pb）%≤
0.001
0.002
0.006
汞（Hg）%≤
0.00001
---
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3聚合氯化鋁的廣泛應(yīng)用
1． 城市給水的河流、水庫(kù)、地下水的凈化。
2． 工業(yè)給水和工業(yè)循環(huán)水凈化。
3． 城市污染水凈化。
4． 工業(yè)印染、造紙、制糖、皮革、釀造、肉類加工、洗煤、冶金、洗礦、制藥等水凈化，以及含氟、含油、含重金屬的廢水凈化。
5． 工業(yè)洗煤廢水中煤粉的回收、陶瓷制造業(yè)中高嶺土的回收。
6． 醫(yī)藥精制、甘油精制、糖液精制。
7． 水泥速凝、鑄造成型。
8． 鞣革、布匹防皺。
9． 化妝品原料。
10．催化劑載體。
11．造紙施膠。
4聚合氯化鋁的混凝原理
1壓縮雙電層
膠團(tuán)雙電層的構(gòu)造決定了在膠粒表面處反離子的濃度，隨著膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低，最終與溶液中離子濃度相等。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高，則擴(kuò)散層的厚度減小。當(dāng)兩個(gè)膠?；ハ嘟咏鼤r(shí)，由于擴(kuò)散層厚度減小，ξ電位降低，因此它們互相排斥的力就減小了，也就是溶液中離子濃度高的膠間斥力比離子濃度低的要小。膠粒間的吸力不受水相組成的影響，但由于擴(kuò)散層減薄，它們相撞時(shí)的距離就減小了，這樣相互間的吸力就大了?？梢娖渑懦馀c吸引的合力由斥力為主變成以吸力為主(排斥勢(shì)能消失了)，膠粒得以迅速凝聚。
這個(gè)機(jī)理能較好地解釋港灣處的沉積現(xiàn)象，因淡水進(jìn)入海水時(shí)，鹽類增加，離子濃度增高，淡水挾帶膠粒的穩(wěn)定性降低，所以在港灣處粘土和其它膠體顆粒易沉積。根據(jù)這個(gè)機(jī)理，當(dāng)溶液中外加電解質(zhì)超過發(fā)生凝聚的臨界凝聚濃度很多時(shí)，也不會(huì)有更多超額的反離子進(jìn)入擴(kuò)散層，不可能出現(xiàn)膠粒改變符號(hào)而使膠粒重新穩(wěn)定的情況。這樣的機(jī)理是藉單純靜電現(xiàn)象來(lái)說明電解質(zhì)對(duì)膠粒脫穩(wěn)的作用，但它沒有考慮脫穩(wěn)過程中其它性質(zhì)的作用(如吸附)，因此不能解釋復(fù)雜的其它一些脫穩(wěn)現(xiàn)象，例如三價(jià)鋁鹽與鐵鹽作混凝劑投量過多，凝聚效果反而下降，甚至重新穩(wěn)定；又如與膠粒帶同電號(hào)的聚合物或高分子有機(jī)物可能有好的凝聚效果：等電狀態(tài)應(yīng)有的凝聚效果，但往往在生產(chǎn)實(shí)踐中ξ電位大于零時(shí)混凝效果卻……等。
實(shí)際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩(wěn)現(xiàn)象涉及到膠粒與混凝劑，膠粒與水溶液，混凝劑與水溶液三個(gè)方面的相互作用，是一個(gè)綜合的現(xiàn)象。
2吸附電中和
吸附電中和作用指粒表面對(duì)異號(hào)離子，異號(hào)膠粒或鏈狀離分子帶異號(hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用，由于這種吸附作用中和了它的部分電荷，減少了靜電斥力，因而容易與其它顆粒接近而互相吸附。此時(shí)靜電引力常是這些作用的主要方面，但在不少的情況下，其它的作用了超過靜電引力。舉例來(lái)說，用Na＋與十二烷基銨離子(C12H25NH3+)去除帶負(fù)電荷的碘化銀溶液造成的濁度，發(fā)現(xiàn)同是一價(jià)的有機(jī)胺離子脫穩(wěn)的能力比Na+大得多，Na＋過量投加不會(huì)造成膠粒再穩(wěn)，而有機(jī)胺離子則不然，超過一定投置時(shí)能使膠粒發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象，說明膠粒吸附了過多的反離子，使原來(lái)帶的負(fù)電荷轉(zhuǎn)變成帶正電荷。鋁鹽、鐵鹽投加量高時(shí)也發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象以及帶來(lái)電荷變號(hào)。上面的現(xiàn)象用吸附電中和的機(jī)理解釋是很合適的。
3吸附架橋作用
吸附架橋作用機(jī)理主要是指高分子物質(zhì)與膠粒的吸附與橋連。還可以理解成兩個(gè)大的同號(hào)膠粒中間由于有一個(gè)異號(hào)膠粒而連接在一起。高分子絮凝劑具有線性結(jié)構(gòu)，它們具有能與膠粒表面某些部位起作用的化學(xué)基團(tuán)，當(dāng)高聚合物與膠粒接觸時(shí)，基團(tuán)能與膠粒表面產(chǎn)生特殊的反應(yīng)而相互吸附，而高聚物分子的其余部分則伸展在溶液中，可以與另一個(gè)表面有空位的膠粒吸附，這樣聚合物就起了架橋連接的作用。假如膠粒少，上述聚合物伸展部分粘連不著第二個(gè)膠粒，則這個(gè)伸展部分遲早還會(huì)被原先的膠粒吸附在其他部位上，這個(gè)聚合物就不能起架橋作用了，而膠粒又處于穩(wěn)定狀態(tài)。高分子絮凝劑投加量過大時(shí)，會(huì)使膠粒表面飽和產(chǎn)生再穩(wěn)現(xiàn)象。已經(jīng)架橋絮凝的膠粒，如受到劇烈的長(zhǎng)時(shí)間的攪拌，架橋聚合物可能從另一膠粒表面脫開，重又卷回原所在膠粒表面，造成再穩(wěn)定狀態(tài)。
聚合物在膠粒表面的吸附來(lái)源于各種物理化學(xué)作用，如范德華引力、靜電引力、氫鍵、配位鍵等，取決于聚合物同膠粒表面二者化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。這個(gè)機(jī)理可解釋非離子型或帶同電號(hào)的離子型高分子絮凝劑能得到好的絮凝效果的現(xiàn)象。
4沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理
當(dāng)金屬鹽(如硫酸鋁或氯化鐵)或金屬氧化物和氫氧化物(如石灰)作凝聚劑時(shí)，當(dāng)投加量大得足以迅速沉淀金屬氫氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2或金屬碳酸鹽(如CaCO3)時(shí)，水中的膠?？杀贿@些沉淀物在形成時(shí)所網(wǎng)捕。當(dāng)沉淀物是帶正電荷(Al(OH)3及Fe(OH)3在中性和酸性pH范圍內(nèi))時(shí)，沉淀速度可因溶液中存在陰離子而加快，例如硫酸銀離子。此外水中膠粒本身可作為這些金屬氧氧化物沉淀物形成的核心，所以凝聚劑投加量與被除去物質(zhì)的濃度成反比，即膠粒越多，金屬凝聚劑投加量越少。
以上介紹的混凝的四種機(jī)理，在水處理中常不是單獨(dú)孤立的現(xiàn)象，而往往可能是同時(shí)存在的，只是在一定情況下以某種現(xiàn)象為主而已，目前看來(lái)它們可以用來(lái)解釋水的混凝現(xiàn)象。
化工污水處理用聚合氯化鋁無(wú)機(jī)混凝劑 沉降劑聚氯化鋁
