聚合氯化铝(PAC)是一种无机物,一种新兴净水材料、无机高分子混凝剂,简称聚铝。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。n=1~5为具有Keggin结构的高电荷聚合环链体,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。检验方法可按国标GB 15892--2003标准检验。由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用,生产出来的聚合氯化铝是相对分子质量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。
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聚合氯化铝形态分为两种
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。
工艺分类
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,用于市政污水处理和生活污水处理。
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。
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沉淀物网捕机理
当金属盐(如硫酸铝或氯化铁)或金属氧化物和氢氧化物(如石灰)作凝聚剂时,当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物[如Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2]或金属碳酸盐(如CaCO3)时,水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网捕。当沉淀物是带正电荷(Al(OH)3及Fe(OH)3在中性和酸性pH范围内)时,沉淀速度可因溶液中存在阴离子而加快,例如硫酸根离子。此外水中胶粒本身可作为这些金属氧氧化物沉淀物形成的中心,所以凝聚剂理想投加量与被除去物质的浓度成反比,即胶粒越多,金属凝聚剂投加量越少。
处理污水过程
1)多位搅拌器的转速可以在20-150r/min之间无级调节。搅拌浆片由轻质耐腐蚀材料制成,浆片尺寸为60mm*40mm*2mm,形状为矩形。在多位搅拌器的底座或内侧应有照明装置,通过他可以观察絮片的形成。多位搅拌器和搅拌浆片尺寸,浸入水中的位置应该是烧杯的3/4。
2)烧杯
烧杯的尺寸,外型相同,容积不小于1500mL。
操作步骤
1)根据多位搅拌器所设置的烧杯数目,各量取100mL的水样装入烧杯中,并将烧杯定位。然后把搅拌浆片放入水中。浆片的轴要偏离烧杯中心,浆片与烧杯壁之间至少要留有6.4mm的间隙。记录实验开始的温度。
2)把絮凝剂装入试剂架的试管的。投药时,用水将各试管中的药剂稀释到10mL。若其中一种药剂的投加量大于10mL时。其他试管也应该补水,直至体积与用量相同。添加悬浮液药剂时,应在投加前摇匀药剂。
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净水原理
压缩双电层
胶团双电层的构造决定了在胶粒表面处反离子的浓度极大,随着胶粒表面向外的距离越大则反离子浓度越低,结果终与溶液中离子浓度相等。当向溶液中投加电解质,使溶液中离子浓度增高,则扩散层的厚度减小。
当两个胶粒互相接近时,由于扩散层厚度减小,ξ电位降低,因此它们互相排斥的力就减小了,也就是溶液中离子浓度高的胶间斥力比离子浓度低的要小。胶粒间的吸力不受水相组成的影响,但由于扩散减薄,它们相撞时的距离就减小了,这样相互间的吸力就大了。可见其排斥与吸引的合力由斥力为主变成以吸力为主(排斥势能消失了),胶粒得以迅速凝聚。这个机理能较好地解释港湾处的沉积现象,因淡水进入海水时,盐类增加,离子浓度增高,淡水挟带胶粒的稳定性降低,所以在港湾处粘土和其它胶体颗粒易沉积。
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浓度配比方法
固体的聚合氯化铝稀释成液体的时候,首先要根据原水的情况,使用前先做小试求得比较好的的药量。在生产上使用聚合氯化铝的时候,按照聚合氯化铝固体:清水=1:9-1:15质量比进行混合溶解即可。氧化铝的含量低于1%的溶液比较易水解,会降低使用的效果,浓度太高就不易投加均匀。药剂在投用之后,如果见到沉淀池矾花少,余浊大的话,那么就是投加量过少;如果见到沉淀池矾花大而且上翻的话,那么就是加药量过大,应适当调整。
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