物理化學(xué)性質(zhì)
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聚合氯化鋁具有吸附、凝聚、沉淀等性能,其穩(wěn)定性差,有腐蝕性,如不慎濺到皮膚上要立即用水沖洗干凈。生產(chǎn)人員要穿工作服,戴口罩、手套,穿長筒膠靴。聚合氯化鋁具有噴霧干燥穩(wěn)定性好,適應(yīng)水域?qū)?,水解速度快,吸附能力?qiáng),形成礬花大,質(zhì)密沉淀快,出水濁度低,脫水性能好等優(yōu)點(diǎn)。用噴霧干燥產(chǎn)品可保證性,減少水事故,對居民飲用水非??煽俊R虼?,聚合氯化鋁,又被簡稱為聚氯化鋁,PAC或級噴霧干燥聚合氯化鋁。聚合氯化鋁適用于各種濁度的原水,pH適用范圍廣,但是和聚丙烯酰胺相比,其沉降效果遠(yuǎn)不如聚丙烯酰胺。
聚合氯化鋁的鹽基度是聚鋁中相對重要的指標(biāo),特別是針對飲用水級別的聚鋁產(chǎn)品。鹽基度越低,其價格越高,各采購商可以根據(jù)廠家的實(shí)際情況來操作。另外不同原材料,不同工藝生產(chǎn)處理的聚合氯化鋁產(chǎn)品的鹽基度也是不同,這就需要廠家來進(jìn)行調(diào)整。提高聚氯化鋁產(chǎn)品的鹽基度,可大幅提高生產(chǎn)和使用的經(jīng)濟(jì)效益。鹽基度從65%提高到92%,生產(chǎn)原料成本可降低20%,使用成本可降低40%。
濃度配比方法
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固體聚合氯化鋁稀釋成液體時,首先要根據(jù)原水情況,使用前先做小試求得藥量。在生產(chǎn)上使用聚合氯化鋁時,按聚合氯化鋁固體:清水=1:9-1:15質(zhì)量比混合溶解即可。氧化鋁含量低于1%的溶液易水解,會降低使用效果,濃度太高不易投加均勻。藥劑投用后,如見沉淀池礬花少,余濁大,則投加量過少;如見沉淀池礬花大且上翻,則加藥量過大,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。
顏色類型
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聚合氯化鋁的顏色一般有白色、黃色、棕褐色,不同顏色的聚合氯化鋁在應(yīng)用及生產(chǎn)技術(shù)上也有較大區(qū)別。國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的三氧化鋁含量在27%~30%之間的聚合氯化鋁多為土黃色、到黃色、淡黃色的固體粉狀。這些類型的聚合氯化鋁水溶性比較好,在溶解的過程中伴隨電化學(xué)、凝聚、吸附和沉淀等物理化學(xué)變化,絮凝體形成快而粗大、活性高、沉淀快、對高濁度水的凈化效果明顯。
白色聚合氯化鋁因?yàn)楸环Q為高純無鐵白色聚合氯化鋁,或食品級白色聚合氯化鋁,與他聚氯化鋁相比是品質(zhì)的產(chǎn)品,主要的原材料是優(yōu)質(zhì)的氫氧化鋁粉、鹽酸,采用的生產(chǎn)工藝是國內(nèi)的技術(shù)噴霧干燥法。白色聚合氯化鋁用于造紙施膠劑,制糖脫色澄清劑、鞣革、醫(yī)藥、化妝品和精密鑄造及水處理等多個領(lǐng)域。
黃色聚合氯化鋁的原材料是鋁酸鈣粉、鹽酸、鋁礬土,主要用于污水處理和飲用水處理方面,用于飲用水處理的原材料是氫氧化鋁粉、鹽酸,還有少許的鋁酸鈣粉,采取的工藝是板框壓濾工藝或噴霧干燥工藝。對于飲用水的處理,國家在重金屬方面有嚴(yán)格的要求,所以不論是原材料還是生產(chǎn)工藝都比棕褐色聚合氯化鋁要好。黃色聚合氯化鋁一般采用滾筒干燥生產(chǎn)或噴霧塔干燥生產(chǎn)而成,有片狀、粉狀兩種固態(tài)形式。
棕褐色聚合氯化鋁的原材料是鋁酸鈣粉、鹽酸、鋁礬土還有鐵粉。生產(chǎn)工藝是采用滾筒干燥法,一般主要用于污水處理方面,因?yàn)槔锩嫣砑恿髓F粉所以顏色呈棕褐色,鐵粉添加的越多顏色越深,鐵粉如果超過一定的量在某些時候也被稱為聚合氯化鋁鐵,在污水處理發(fā)面具有的效果。
白色聚合氯化鋁
優(yōu)越性
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PAC聚合氯化鋁由于噴霧干燥穩(wěn)定性好,適應(yīng)水域?qū)?,水解速度快,吸附能力?qiáng),形成礬花大,質(zhì)密沉淀快,出水濁度低,脫水性能好等優(yōu)點(diǎn),在同樣水質(zhì)的情況下,噴霧干燥聚合
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氯化鋁投加量減少,尤其在水質(zhì)不好的情況下,噴霧干燥產(chǎn)品投量與滾筒干燥聚氯化鋁相比,可減少一半,不僅減輕了工人的勞動強(qiáng)度,而更重要的是減少用戶的制水成本。除此之外,用噴霧干燥產(chǎn)品可保證性,減少水事故,對居民飲用水非常可靠。
聚合氯化鋁,簡稱聚氯化鋁,或PAC。采用目前為先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,使用度的優(yōu)質(zhì)原料反應(yīng)聚合而成。生產(chǎn)按照國標(biāo)GB15892-2009要求執(zhí)行。聚氯化鋁是通過噴霧干燥工藝加工而成.因此也可叫級噴霧干燥聚合氯化鋁。
基本信息
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中文名稱:聚合氯化鋁(簡稱聚氯化鋁)
聚氯化鋁(Poly aluminum Chloride) 代號PAC。通常也稱作凈水劑或混凝劑,它是介于ALCL3和AL(OH)3之間的一種水溶性無機(jī)高分子聚合物,化學(xué)通式為[AL2(OH)nCl6-nLm]其中m代表聚合程度,n表示PAC產(chǎn)品的中性程度。
顏色呈黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。該產(chǎn)品有較強(qiáng)的架橋吸附性能,在水解過程中,伴隨發(fā)生凝聚,吸附和沉淀等物理化學(xué)過程。聚合氯化鋁與傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑為低分子結(jié)晶鹽,而聚合氯化鋁的結(jié)構(gòu)由形態(tài)多變的多元羧基絡(luò)合物組成,絮凝沉淀速度快,適用PH值范圍寬,對管道設(shè)備無腐蝕性,凈水效果明顯,能有效支除水中色質(zhì)SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子,該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。
合成方法
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聚合氯化鋁的合成方法有很多種,按照原材料的不同,可分為金屬鋁法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁法、氯化鋁法、堿溶法等。
① 金屬鋁法。采用金屬鋁法合成聚合氯化鋁的原料主要為鋁加工的下腳料,如鋁屑、鋁灰和鋁渣等。由鋁灰按一定配比在攪拌下緩慢加入鹽酸進(jìn)行反應(yīng),經(jīng)熟化聚合、沉降制得液體聚合氯化鋁,再經(jīng)稀釋過濾,濃縮,干燥制得。在工藝上可分為酸法、堿法、中和法3種。酸法主要是用HCl,產(chǎn)品質(zhì)量不易控制;堿法生產(chǎn)工藝難度較高,設(shè)備投資較大且用堿量大,pH值控制費(fèi)原料,成本較高;用的多的是中和法,只要控制好配比,一般都能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。
② 氫氧化鋁法。氫氧化鋁粉純度比較高,合成的聚合氯化鋁重金屬等有毒物質(zhì)含量低,一般采用加熱加壓酸溶的生產(chǎn)工藝。這種工藝比較簡單,但生產(chǎn)的聚合氯化鋁的鹽基度較低,因此一般采用氫氧化鋁加溫加壓酸溶再加上鋁酸鈣礦粉中和兩道工序。
③ 三氧化鋁法。含三氧化二鋁的原料主要有三水鋁石、鋁釩土、高嶺土、煤矸石等。該生產(chǎn)工藝可分為兩步:步是得到結(jié)晶氯化鋁,第二步是通過熱解法或中和法得到聚
合氯化鋁。
④ 氯化鋁法。采用氯化鋁粉為原料,加工聚合氯化鋁。這種方法應(yīng)用為普遍??捎媒Y(jié)晶氯化鋁于170℃進(jìn)行沸騰熱解,加水熟化聚合,再經(jīng)固化、干燥制得。
⑤ 堿溶法。先將鋁灰與氫氧化鈉反應(yīng)得到鋁酸鈉溶液,再用鹽酸調(diào)pH值,制得聚合氯化鋁溶液。這種方法制得的產(chǎn)品顏色外觀較好,不溶物較少,但氯化鈉含量高,原材料消耗高,溶液氧化鋁含量低,工業(yè)化生產(chǎn)成本較大。
注意事項(xiàng)
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① 在操作上,聚合氯化鋁的凈水過程一般分為三個階段。這三個階段分別是凝聚階段、絮凝階段和沉降階段。凝聚階段在藥液注入混凝容器與原水快速混凝時會在極短時間內(nèi)形成微細(xì)礬花,此時水體變得更加渾濁,它要求水流能產(chǎn)生激烈的湍流。然后聚合氯化鋁進(jìn)入絮凝階段,絮凝階段是礬花成長變粗的過程,要求適當(dāng)?shù)耐牧鞒潭群妥銐虻耐A魰r間(10~15min),至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉,形成表面清晰層。當(dāng)絮凝劑處于沉降階段時,它是在沉降池中進(jìn)行的絮凝物沉降過程,要求水流緩慢,為提率一般采用斜管或板式沉降器,大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積于池底,上層水為澄清水,剩下的粒徑小、密度小的礬花一邊緩緩下降,一邊繼續(xù)相互碰撞結(jié)大,至后期余濁基本不變。
② 聚合氯化鋁須保存在干燥、防潮、避熱的地方(<80℃切勿損壞包裝,產(chǎn)品可長期儲存)。
③ 聚合氯化鋁產(chǎn)品必須溶解才能使用,溶解設(shè)備和加藥設(shè)施應(yīng)采用耐腐蝕材料。
④ 聚合氯化鋁的液體產(chǎn)品有效儲存期為半年,固體產(chǎn)品有效儲存期為兩年,固體產(chǎn)品受潮后仍然可使用