聚合氯化铝:一种重要的净水材料和无机高分子混凝剂
聚合氯化铝:一种重要的净水材料和无机高分子混凝剂
聚合氯化铝(PAC)是一种重要的净水材料和无机高分子混凝剂,在水处理领域有着广泛的应用。本文将详细介绍聚合氯化铝的定义、化学性质、成分、技术指标、盐基度、特点、颜色分类、作用、形态分类、用途和使用方法等,帮助读者全面了解这种重要的水处理药剂。
基础信息
- 中文名:聚合氯化铝
- 英文名:Poly Aluminium Chloride
- 别称:PAC、聚铝、聚氯化铝
- 化学式:Al2Cln(OH)6-n
- CAS登录号:1327-41-9;101707-17-9;11097-68-0;114442-10-3;
- EINECS登录号:215-477-2
- 熔点:190(253kPa)
- 水溶性:易溶于水
- 密度:液体≥1.12
- 应用:水处理
化学性质
聚合氯化铝具有吸附、凝聚、沉淀等性能,但稳定性较差。它具有一定的腐蚀性,如果不慎溅到皮肤上,需要立即用水冲洗干净。生产人员需要穿戴防护装备,生产设备需要密闭,车间通风需要良好。
成分
聚合氯化铝的主要成分是三氧化二铝(氧化铝),其分子式为[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m(m≤10,n=1~5)。它具有Keggin结构的高电荷聚合环链体形,对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用,并可大力去除微有毒物及重金属离子,性状稳定。检验方法按照GB15892-2003标准进行。
技术指标
标准 | GB/15892-2009 | GB/T22627-2008 |
---|---|---|
指标 | 饮用水级别 | 水处理级别 |
液体 | 固体 | 液体 |
三氧化二铝AL2O3(%)≥ | 10.0 | 29 |
盐基度B(%) | 40.0-90.0 | 30-95 |
水不溶物%≤ | 0.2 | 0.6 |
PH值 | 3.5-5.0 | 3.5-5.0 |
铁(Fe)%≤ | ---- | 2.0 |
砷(As).ppm≤ | 0.0002 | 0.0005 |
镉(Cd).ppm≤ | 0.0002 | --- |
铬(Cr).ppm≤ | 0.0005 | --- |
铅(Pb)%≤ | 0.001 | 0.002 |
汞(Hg)%≤ | 0.00001 | --- |
盐基度
聚合氯化铝的盐基度是其相对重要的指标,特别是针对饮用水级别的产品。盐基度越低,其价格越高。提高聚氯化铝产品的盐基度,可大幅提高生产和使用的经济效益。盐基度从65%提高到92%,生产原料成本可降低20%,使用成本可降低40%。
特点
- 絮凝体成型快,活性好,过滤性好。
- 不需加碱性助剂,如遇潮解,其效果不变。
- 适应PH值宽,适应性强,用途广泛。
- 处理过的水中盐份少。
- 能除去重金属及放射性物质对水的污染。
- 有效成份高,便于储存,运输。
颜色分类
市场上销售的聚氯化铝因生产工艺和原材料不同,颜色有所差异,一般有白色、黄色、黄褐色三种。
- 白色聚合氯化铝:被称为高纯无铁白色聚合氯化铝,或食品级白色聚合氯化铝,主要原材料是优质的氢氧化铝粉、盐酸,采用喷雾干燥法生产。主要用于造纸施胶剂、制糖脱色澄清剂、鞣革、医药、化妆品和精密铸造及水处理等多个领域。
- 黄色聚合氯化铝:原材料是铝酸钙粉、盐酸、铝矾土,主要用于污水处理和饮用水处理。在饮用水处理中,对重金属有严格要求,因此原材料和生产工艺都比棕褐色聚合氯化铝要好。
- 棕褐色聚合氯化铝:原材料是铝酸钙粉、盐酸、铝矾土还有铁粉。采用滚筒干燥法生产,主要用于污水处理,因添加铁粉而呈棕褐色。
作用
聚(合)氯化铝的絮凝作用主要表现为:
- 水中胶体物质的强烈电中和作用。
- 水解产物对水中悬浮物的优良架桥吸附作用。
- 对溶解性物质的选择性吸附作用。
形态分类
聚合氯化铝有两种形态:
- 液体聚合氯化铝:未干燥形态,装卸使用方便,价格相对便宜,但运输需要罐车,单位运输成本较高,适合100公里内的用户。
- 固体聚合氯化铝:液体干燥后的形态,运输方便,不需要罐车,但使用时需要稀释,增加工作强度。
用途
聚合氯化铝广泛应用于:
- 城市给排水净化(河流水、水库水、地下水)
- 工业给水净化
- 城市污水处理
- 工业废水和废渣中有用物质的回收
- 促进洗煤废水中煤粉的沉降
- 淀粉制造业中淀粉的回收
- 各种工业废水处理(印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水)
- 造纸施胶
- 糖液精制
- 铸造成型
- 布匹防皱
- 催化剂载体
- 医药精制
- 水泥速凝
- 化妆品原料
使用方法
将固体产品按1:3加水溶解为液体后,再加10-30倍清水稀释成所需浓度后使用。投加的较佳PH值为3.5-5.0。用量可根据原水的不同浑浊度,测定较佳投药量,一般原水浊度在100-500mg/L时,每千吨投加量为10-20kg。原水浊度高时,投药量适当增加,浊度低时,投药量可以适当减少。
农村使用时,可将药剂投入水缸内,搅拌均匀,静置,上清液即可使用,每50公斤加入本药剂l克左右。如将本药剂和该公司生产的高分子絮凝剂结合使用,则效果更佳。投药可将该公司生产阴离子聚丙烯酰胺或阳离子聚丙烯酰胺同PAC一起溶解成复合絮凝剂后使用或者先将PAC加入被处理水体形成凝聚体,后加入该公司生产的阴离子聚丙烯酰胺吸附架桥成大的絮凝体。
在不同水质中的投加量
- 在低浊度水中,将固体的聚合氯化铝产品按照1:3比例(重量比)加自来水稀释,并且搅拌至完全溶解。
- 在生活、生产用污水中,参照每吨污水先投加30g左右的聚合氯化铝产品。然后投加稀释之后的聚丙烯酰胺产品,(如果效果不*,请酌情减少或增加产品投加量。)
- 在造纸厂污水处理中,采用低浊度水的投放比例配置,如效果不*可在酌量添加。
- 原水浊度在100-500mg/L时,投加量为5-10mg即每千吨水投量为5-10kg,用前较好根据水质特性进行小试,选出较佳值,然后投用。