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什么是聚合氯化铝?


    聚合氯化铝是一种净水化工药剂,无机高分子絮凝剂,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-nLm]其中m代表聚合程度,n表示PAC产品的中性程度。2009年新的国家标准出台后又被定义为聚氯化铝,简称为聚铝,英文缩写为PAC,由氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、 电荷较高的无机高分子水处理药剂。在形态上又可以分为固体和液体两种。固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色,液体可以呈现为无色透明、微黄 色、浅黄色至黄褐色。不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大的区别。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,该产品广泛用于饮用水、工业用水和污水处理领域。聚合氯化铝的混凝原理

 

聚合氯化铝30%




聚合氯化铝的化学性质


   聚合氯化铝在水处理过程中具有吸附、凝聚、沉淀等性能,聚合氯化铝稳定性差。毒性及防护有腐蚀性,如不慎溅到皮肤上要立即用水冲洗干净。生产人员要穿工作服,戴口罩、手套,穿长筒胶靴。生产设备要密闭,车间通风应良好。

 

聚合氯化铝化学性质




什么是白色聚合氯化铝?


   白色聚合氯化铝也是聚合氯化铝的一种,因为氯化铝含量高,絮凝效果好,又名高分子凝聚剂。是由氢氧化铝粉与高纯盐酸经喷雾干燥加工而成的一种白色或乳白色奶粉状精细粉末,裸露在空气中极易融化。白色聚合氯化铝已取代硫酸铝做为造纸行业的中性施胶沉淀剂。

 

白色聚合氯化铝




喷雾聚合氯化铝的优越性


   喷雾干燥型聚合氯化铝的特点主要是由压力式雾化器的工作原理所决定的,使这一干燥系统有它自己的特点。由于压力式喷雾干燥所得产品是多孔微粒状或空心微粒状,采用压力式喷雾干燥,多以获得颗粒状产品为目的,所得颗粒状产品具有优良的防尘性能和流动性能。由于产品和水之间有较大的接触面积,因此润湿性能比粉状产品好,净化水的速度明显高于粉状产品,经压力式喷雾干燥的产品都有具独有的特点,因此深受使用者的好评。
喷雾造粒是将聚氯化铝被干燥的同时雾化成微小的颗粒,这种颗粒剂型有良好的应用性能。聚氯化铝是水溶性物质,具有较好的热稳定性和较高的溶解度,在干燥过程中,将40%-50%含固量的聚氯化铝溶液引入高压泵中,通过加压后进入干燥器中的雾化器进行雾化,分散成微小的雾滴,雾滴被干燥后得到颗粒状产品,使干燥和造粒同时完成。

喷雾聚合氯化铝由于喷雾干燥稳定性好,适应水域宽,水解速度快,吸附能力强,形成矾花大,质密沉淀快,出水浊度低,脱水性能好等优点,在同样水质的情况下,喷雾干燥聚合氯化铝投加量减少,尤其在水质不好的情况下,喷雾干燥产品投量与滚筒干燥聚氯化铝相比,可减少一半,不仅减轻了工人的劳动强度,而更重要的是减少用户的制水成本。除此之外,用喷雾干燥产品可保证安全性,减少水事故,对居民饮用水非常安全可靠。

注意:喷雾干燥的聚合氯化铝因为颗粒小,易挥发,在实际投药过程中,容易产生更多的粉尘,对工人作业产生一定的影响。

 

喷雾聚合氯化铝




聚合氯化铝浓度配比方法


   根据日常使用中固体聚合氯化铝PAC,稀释成液体时,总结分享常用的几种聚合氯化铝PAC浓度配比方法,希望对大家有所帮助!
第一步,根据原水情况,使用前先做小试求得最佳药量。小试溶液配置按重量比(W/W),一般以2~5%配为好。如配3%溶液:称聚合氯化铝PAC固体3g,盛入的200ml量筒中,加清水约50ml,待溶解后再加水稀释至100ml刻度,摇匀即可。
第二步,生产用聚合氯化铝PAC时,按聚合氯化铝PAC固体:清水=1:9到1:15重量比混合溶解即可。氧化铝含量低于1%的溶液易水解,会降低使用效果,浓度太高不易投加均匀。
第三步,加药按小试求得的最佳投加量投加。如见沉淀池矾花少,余浊大,则投加量过少;如见沉淀池矾大且上翻,余浊高,则加药量过大,应适当调整。。

 

聚合氯化铝矾花




聚合氯化铝的标准和成份


   聚合氯化铝的成份主要是三氧化二铝即氧化铝,分子式: [Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m(m≤10,n=1~5) 为具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,并可强力去除微有毒物及重金属离子,性状稳定。检验方法:按国际GB15892-2003标准检验。又称碱式氯化铝,聚合氯化铝简称为PAC,又称聚氯化铝、复合聚合氯化铝、碱式氯化铝。。

聚合氯化铝国家标准

标准
GB/15892-2009
GB/T22627-2008
指标
饮用水级别
污水处理级别
液体
固体
液体
固体
三氧化二铝AL2O3(%)≥
10.0
30
6.0
28.0
盐基度B(%)
40.0-90.0
30-95
水不溶物%≤
0.2
0.6
0.5
1.5
PH
3.5-5.0
3.5-5.0
铁(Fe)%≤
----
2.0
5.0
砷(As).ppm≤
0.0002
0.0005
0.0015
镉(Cd).ppm≤
0.0002
---
---
铬(Cr).ppm≤
0.0005
---
---
铅(Pb)%≤
0.001
0.002
0.006
汞(Hg)%≤
0.00001
---
---

注:表中液体产品所列不溶物、铁、砷和铅的质量分数均指AL2O310%的产品含量,当AL2O3含量不等于10%时,应按实际含量折算成AL2O3产品比例计算出相应的质量分数。

 

聚合氯化铝成份




聚合氯化铝的盐基度是什么指标?


   引起聚氯化铝形态多变的基本成分是OH离子,衡量聚氯化铝中OH离子的指标叫盐基度(Basicity,缩写为B),通常将盐基度定义为聚氯化铝分子中OH与Al的当量百分比(〔OH〕/〔Al〕×100(%))。

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。另外不同原材料,不同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%。

 

 

聚合氯化铝盐基度影响指标




聚合氯化铝的制备方法


   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、氯化铝法等。
金属铝法
采用金属铝法合成聚合氯化铝的原料主要为铝加工的下脚料,如铝屑、铝灰和铝渣等。由铝灰按一定配比在搅拌下缓慢加入盐酸进行反应,经熟化聚合、沉降制得液体聚合氯化铝,再经稀释过滤,浓缩,干燥制得。在工艺上可分为酸法、碱法、中和法3种。酸法主要是用HCl,产品质量不易控制;碱法生产工艺难度较高,设备投资较大且用碱量大,pH控制费原料,成本较高;用的最多的是中和法,只要控制好配比,一般都能达到国家标准。
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。
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;
氯化铝法
采用氯化铝粉为原料,加工聚合氯化铝。这种方法应用最为普遍。可用结晶氯化铝于170℃进行沸腾热解,加水熟化聚合,再经固化,干燥制得。
碱溶法
先将铝灰与氢氧化钠反应得到铝酸钠溶液,再用盐酸调pH值,制得聚合氯化铝溶液。这种方法的制得的产品颜色外观较好,水不溶物较少,但氯化钠含量高,原材料消耗高,溶液氧化铝含量低,工业化生产成本较大。。

 

聚合氯化铝生产车间




聚合氯化铝的性能?


和硫酸铝等药剂相比,聚合氯化铝具有以下优秀的性能:a、净化后的水质优于硫酸铝絮凝剂,净水成本与之相比低15-30%。 b、絮凝体形成快、沉降速度快,比硫酸铝等传统产品处理能力大。c、消耗水中碱度低于各种无机絮凝剂,因而可不投或少投碱剂。 d、适应的源水PH5.0-9.0范围均可凝聚。 e、腐蚀性小,操作条件好。 f、溶解性优于硫酸铝。 g、处理水中盐分增加少,有利于离子交换处理和高纯制水。 h、对源水温度的适应性优于硫酸铝等无机絮凝剂。

 

聚合氯化铝污水处理流程图




聚合氯化铝的分类


   按形态分为两种
a、液体聚合氯化铝是未干燥的形态,有不用稀释,装卸使用方便,价格相对便宜的优点,缺点是运输需要罐车,单位运输成本增加(每吨固体相当于2-3吨液体),比较适合于100公里内的用户.
b、固体聚合氯化铝是液体聚合氯化铝干燥后的形态,有运输方便的优点,不需要罐车,缺点是使用时还需要稀释,增加工作强度。

按生产工艺分为:

a,滚筒式聚(合)氯化铝 铝含量一般,水不溶物高,多用于污水处理。
b,板框式聚(合)氯化铝 铝含量高,水不溶物低,用于污水处理和饮用处理。
c,喷雾干燥聚(合)氯化铝 铝含量高,水不溶物低,溶解速度快.用于饮用水及更高标准水处理。。

 

聚合氯化铝种类




聚合氯化铝的用途


   ⒈城市给排水净化:河流水、水库水、地下水。⒉工业给水净化。⒊城市污水处理。⒋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。⒌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、污水处理。⒍造纸施胶。⒎糖液精制。⒏铸造成型。⒐布匹防皱。⒑催化剂载体。⒒医药精制。⒓水泥速凝。⒔化妆品原料。

 

聚合氯化铝的用途




聚合氯化铝投加使用方法


   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。投加的最佳PH值为3.5-5.0,选择最佳PH值投加,可以发挥混凝的最大效益。用量可根据原水的不同浑浊度,测定最佳投药量,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,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。
聚合氯化铝在不同水质中的投加量:
一、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
二、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,(如果效果不明显,请酌情减少或增加产品投加量。)
三、在造纸厂污水处理中,采用低浊度水的投放比例配置,如效果不明显可在酌量添加。
四、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,用前最好根据水质特性进行小试,选出最佳值,然后投用。

聚合氯化铝混凝过程
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。
⒊沉降阶段:它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢,为提高效率一般采用斜管(板式)沉降池(最好采用气浮法分离絮凝物),大量的粗大矾花被斜管(板)壁阻挡而沉积于池底,上层水为澄清水,剩下的粒径小、密度小的矾花一边缓缓下降,一边继续相互碰撞结大,至后期余浊基本不变。烧杯实验宜以20-30转/分慢搅5分钟,再静沉10分钟,测余浊。

常用污水投放比例:
应用领域
单位:公斤/千吨水
应用领域
单位:公斤/千吨水
生活用水 2.5~25 工业用水 2.5~25
城市污水 15~50 电镀废水 20~100
冶金废水 20~150 造纸废水 50~300
印染废水 100~300 漂染废水 100~300
造漆废水 100~300 制革废水 100~300
食品废水 50~150 化工废水 50~100
乳化废水 50~200 洗煤废水 30~100

 

 




聚合氯化铝包装及注意事项


   聚合氯化铝的包装
⒈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。
⒉该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。
⒊装卸时要小心轻放,固体产品贮存期一年。

注意事项:

⒈使用时应先根据水质进行小试,选出净水效果好,投放量小的最佳点。溶液应随配随用,非饮用水应根据实际情况选定用量。
⒉使用固体时,先加水溶解配成10-25%的溶液,而后水稀释至所需浓度,在溶解时先加水慢慢投料,并不断进行搅拌。
⒊不同厂家或不同牌号的水处理药剂不能混合,并且不得与其他化学药品混存。
⒋原液和稀释液稍有腐蚀性,但低于其他各种无机絮凝剂。
⒌产品有效储存期:液体半年,固体两年。固体产品潮后仍然可使用。
⒍本产品经合理投加,净化后水质符合生活饮用水卫生标准。。

 

聚合氯化铝包装



参考资料:
    GBT 22627-2014 水处理剂 聚氯化铝国家标准pdf
    聚合氯化铝的盐基度及氧化铝含量分析pdf
    聚合氯化铝对污泥脱水性能研究pdf
    聚合氯化铝除磷性能研究pdf