聚合氯化铝的混凝过程
⒈凝聚阶段:是药液注入混凝池与原水快速混凝在极短时间内形成微细矾花的过程,此时水体变得更加浑浊,它要求水流能产生激烈的湍流。烧杯实验中宜快速(250-300转/分)搅拌10-30S,一般不超过2min。
⒉絮凝阶段:是矾花成长变粗的过程,要求适当的湍流程度和足够的停留时间(10-15min),至后期可观察到大量矾花聚集缓缓下沉,形成表面清晰层。烧杯实验先以150转/分搅拌约6分钟,再以60转/分搅拌约4分钟至呈悬浮态。
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盐基度
聚合氯化铝的盐基度是聚铝中相对重要的指标,特别是针对饮用水级别的聚铝产品,这项标准是聚铝产线控制生产的重要指标之一。盐基度越低,其价格越高,各采购商可以根据厂子的实际情况来操作。另外不同的原材料,不同的工艺生产处理的聚合氯化铝产品的盐基度也是不同,这就需要厂家来进行调整。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%。
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基本信息
中文名称:聚合氯化铝(简称聚氯化铝)
聚氯化铝(Poly aluminum Chloride)代号PAC。通常也称作净水剂或混凝剂,它是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物,化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m其中m表示聚合程度,n表示PAC产品的中性程度。
颜色呈黄色或淡黄色、深褐色、深灰色树脂状固体。该产品有较强的架桥吸附性能,在水解过程中,伴随发生凝聚,吸附和沉淀等物理化学过程。聚合氯化铝与传统无机混凝剂的根本区别在于传统无机混凝剂为低分子结晶盐,而聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成,絮凝沉淀速度快,适用pH值范围宽,对管道设备无腐蚀性,净水效果明显,能有效支除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子,该产品大量用于饮用水、工业用水和污水处理领域。
颜色类型
黄色聚合氯化铝的原材料是铝酸钙粉、盐酸、铝矾土,主要用于污水处理和饮用水处理方面,用于饮用水处理的原材料是氢氧化铝粉、盐酸,还有少许的铝酸钙粉,采取的工艺是板框压滤工艺或喷雾干燥工艺。对于饮用水的处理,国家在重金属方面有严格的要求,所以不论是原材料还是生产工艺都比棕褐色聚合氯化铝要好。黄色聚合氯化铝一般采用滚筒干燥生产或喷雾塔干燥生产而成,有片状、粉状两种固态形式。
棕褐色聚合氯化铝的原材料是铝酸钙粉、盐酸、铝矾土还有铁粉。生产工艺是采用滚筒干燥法,一般主要用于污水处理方面,因为里面添加了铁粉所以颜色呈棕褐色,铁粉添加的越多颜色越深,铁粉如果超过一定的量在某些时候也被称为聚合氯化铝铁,在污水处理方面具有非常好的效果。
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处理污水
污水中含有胶体颗粒(系水中的尘埃,腐殖质,纤维素等与水形成的胶体状的微粒),不能通过自然沉淀去除。必须投加一些药剂(絮凝剂)使水中难以沉淀的胶体颗粒脱凝结,集聚,絮凝成较大的颗粒而沉淀。
为了确定水絮凝过程的工艺参数,如絮凝剂的种类,用量,水的pH值,温度以及各种药剂的投加顺序等,一般要做模拟实验。既在一定的水温与控制合适的搅拌强度与时间的条件下,用不同絮凝剂和投加量,调节不同色水的pH值实验,看絮凝效果。
美国实验材料学会标准ASTM2035-1980(1990年修订确认)《水的絮凝,絮凝杯罐实验方法》是先进的方法。中国与1997年等效采用了ASTM的标准方法,发布了国家标准方法。
该方法包括快速搅拌,慢搅拌和静止沉降三个步骤。投加的絮凝剂经过快速搅拌而迅速分散并与水中的胶体颗粒接触,胶粒开始聚集产生絮凝体。通过慢速搅拌,微絮体进一步相互接触成长成较大的颗粒。停止搅拌后,形成的胶体聚集体依靠重力自然沉降到底部。
本方法适应于确定水的絮凝过程的工艺参数,包括:絮凝剂种类,用量,水的pH值,温度,以及各种药剂的投加顺序等。
通过测定水样在烧杯实验的浊度,色度,即可得知胶体脱水聚集的程度。
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合成方法
聚合氯化铝的合成方法有很多种,按照原材料的不同,可分为金属铝法、活性氢氧化铝法、三氧化二铝法、氯化铝法、碱溶法等。
②氢氧化铝法。氢氧化铝粉纯度比较高,合成的聚合氯化铝重金属等有毒物质含量低,一般采用加热加压酸溶的生产工艺。这种工艺比较简单,但生产的聚合氯化铝的盐基度较低,因此一般采用氢氧化铝加温加压酸溶再加上铝酸钙矿粉中和两道工序。
③三氧化铝法。含三氧化二铝的原料主要有三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。该生产工艺可分为两步:第一步是得到结晶氯化铝,第二步是通过热解法或中和法得到聚合氯化铝。
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