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合氯化铝(pac)作为新型水处理剂,自从六十年代以来,颇有取代传统的硫酸铝之趋势,但其絮凝效果能显著高于硫酸铝的根本原因并未阐明清楚,而且一直存在争议,这在一定程度上影响其生产和应用向更高阶段发展。一种推论认为,传统药剂直接投放与水中,其水解生成形态由于受到水质等条件的制约,不能形成有效的絮凝形态和发挥其 效率,而聚合氯化铝在人工控制的条件下预制生产,可以达到预期的 效果,投放入水即可发挥电中和及架桥的优异絮凝作用,这种设想虽然有合理性,但并不一定完善,而且未得到实验证明,还有很大的研究空间。在长期的研究工作中,我们发现人工预制的铝或铁聚合物,从形态、特性、功能到作用机理,都与以前的铝盐或铁盐混凝剂有很大的不用,应看做是新一代的制品,需要建立自己的理论和技术工艺体系,本文选取聚合氯化铝的若干实验实例来阐述这一问题。铝化合态的传统研究方法是化学分析法和电位滴定法。提出水解形态的连续变化分布系列,其羟基化合态由单体道聚合体,按六圆环的模式发展,直到生成沉淀仍然保持拜耳石的结构,这种观点的理论基础是多核络合物的核链络合机理,在数十年中占统治地位,但尚缺乏直接的结构鉴定证明。
聚合氯化铝(Polyaluminium Chioride)简称PAC,通常也叫作碱式氯化铝或混凝剂,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【Al(OH)NCl6-NLm】其中m代表聚合程度,n表示PAC产品的中性程度。颜色呈黄色或淡黄色。该产品有较强的架桥吸附性能,在水解过程中,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羟基络合物及聚合物组成,为无定形的无机高分子,该产品广泛用于生活、生产用水,生活用水、工业废水的净化,低温低浊水的净化处理,造纸、石化,热电厂冲灰废水回收利用,印染、毛纺、废水去COD、BOD以及SS的脱色净化。使用方法: 1. 将固体产品与常温水按1:2.5-1:3(重量比)混合搅拌约30分钟,药品完全溶解后,加30-40倍的清水稀释或根据所需浓度稀释成液体后使用(源水浊度越大,二次稀释加清水越多)。 2. 源水浊度在100-500mg/L时,投加量为5-10mg即每千顿水投量为5-10Kg。用前 根据水质特性进行小试,选出 值,然后投用。 3. 产品包装为内衬塑料袋,外层为塑料腹膜编织袋,每袋重量25公斤。 4.存储于阴凉、干燥处,防止日晒雨淋。聚合氯化铝(PAC)主要指标参数:指标名称产品等级饮用水(一级)非饮用水(二级)氧化铝(Al2O3)含量 28-30% 27-29% 盐基度% 40-90 40-49% PH(1%水溶液) 3.5-5.0 3.5-5.0 水不溶物含量 <1.0 <1.5 砷As% ≤0.005 镉Cd% ≤0.002 汞Hg% ≤0.00001 氨态氮N% ≤0.01 六价铬Cr+6% ≤0.005 聚合氯化铝包装: 1、外用塑料编织袋,内有塑料薄膜套装,每袋净重25kg,还可根据用户要求改装,另有液体聚合氯化铝销售。 2、本品禁止与有毒物品混装、运输及储存,产品应存放在室内干燥、通风、阴凉处,且勿受潮。
絮凝剂应该有较强的电中和能力,同时还应该有较强的颗粒物架桥的能力。目前,对聚氯化铝和硫酸亚铁等无机型絮凝剂的研制和应用较多,这类复合絮凝剂尽管能够在一定程度上提高絮凝效果,但对电子中和能力而言,复合后的无机盐类都有所降低,所以人们开始依据协同增效的原理将氯化铝和有机物复合从而制得一类新型更的絮凝剂。我们通过实验来得出聚合氯化铝如何处理造纸废水,废水水样有制浆废水和漂白废水及纸机剩余白水等,废水的各项指标为:PH值6.2,ss1925mg/L,COD 5270mg/L,色度1000倍。将一定浓度一定体积的聚合氯化铝溶液倒入烧杯中,在低温加热的条件下启动搅拌器进行搅拌,缓慢滴入有机高分子溶液至预定的有机高分子,然后滴加0.5mol/L的氢氧化钠溶液,全部滴完后,继续搅拌反应,得到略带浑浊的聚合氯化铝与有机高分子絮凝剂。混凝实验及测定方法取1000ml造纸废水置于烧杯中,在快速搅拌下加入混凝剂,继续快速搅拌1分钟,慢搅拌5分钟,然后静置10分钟,取上液测定浊度,色度,cod等指标。 pac后的复合絮凝剂的正电特性比有机高分子本身有显著的增强。聚合氯化铝的上述特性有利于提高絮凝过程中颗粒物间的架桥能力。可以在较远距离的颗粒物间进行架桥,较高的枝度化和较粗的分支可以增加它与颗粒物的碰撞机会。混凝实验结果表明聚合氯化铝对造纸综合废水的浊度,色度和cod的去除效果相比PAC单独使用有明显的提高。
用铝灰酸溶一步制得的聚合氯化铝溶液的PH值和盐基度较高,因而干燥容易,不易吸潮液化,适于生产固体产品。固体聚合氯化铝与液体产品比较,有效成分高,氧化铝含量可达35%-45%,因而运输和贮存较为方便,并可保持较长时期,稳定性强。目前,国内中小型规模生产厂广泛采用滚筒干燥法将液体聚合氯化铝加工成为固体聚合硫酸铝。滚筒干燥法制造聚合氯化铝的流程是,滚筒的下方浸入液体聚合铝中,滚筒被蒸汽加热并缓慢旋转,经过液体槽时在桶表面形成液体聚合铝黏附薄层,在旋转过程中被烘干,当旋转至另一方时,被刮刀刮下,再加破碎成为颗粒状固体产品。每台产量为800-1500kg/d,耗蒸气量约为100-200kg/h。这种产品因在远高于100℃的温度下被烘干,有相当部分称为氢氧化铝固体而失去聚合铝的活性,而且耗能高,存在腐蚀及酸气挥发的问题。滚筒干燥法制得固体聚合氯化铝具有设备简单,操作容易的优点,但热效率还有待提高,耗能过大。除了滚筒干燥法制得固体聚合氯化铝的方法外,还有喷雾干燥法。喷雾干燥法与滚筒干燥法相比,具有热效率提高、产量较大的优点,适宜于使用液体或气体燃料的地方。国内一些化工城已经开始采用喷雾干燥法制造固体聚合氯化铝。喷雾干燥塔的塔体用不锈钢制造,内径6.5m,圆柱部分高5.2m,锥度55°,总高8m以上,上设高速离心雾化圆盘,直径1.5m,转速1.5×10?4r/min。液体聚合氯化铝由储液槽泵入雾化器,在高速离心力作用下分散为雾滴,在干燥塔内洒下。塔内通入热风,使雾滴快速脱水,在落下过程中即干燥成粉状,有旋风分离器连续排除,在塔下收集入袋。
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