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常见问题

聚合氯化铝在污水处理中的应用

时间:2020/06/02 点击:

摘要:聚合氯化铝(PAC)由于具有投加量少、絮体大、絮体沉降速度快、成本低、混凝效果好等优点,目前在国内外广泛应用于水和污水处理上。对PAC在污水处理中的应用情况进行了综合论述,并展望了PAC研究前景。PAC在污水处理中的应用方式主要有:PAC直接处理污水、PAC与其他工艺组合处理污水、PAC与其他药剂复配处理污水、改性PAC处理污水。

聚合氯化铝是一种高性能无机高分子絮凝剂,与其他无机高分子混凝剂相比,其具有分子结构大,吸附能力强,混凝性能好,絮体大,絮体沉降速度快,投加量少,成本低等优点。目前,聚合氯化铝已广泛应用于水和废水的处理。

化学混凝是水和废水处理过程中不可缺少的工艺,以减少过量存在的污染负荷,其决定着后续工艺的运行工况、出水质量和运行成本。混凝剂性能的优劣是混凝工艺运行良好与否的一个关键因素。对混凝剂的选择决定混凝工艺对出水水质的运行效果。聚合氯化铝凭借其所具有的优点,逐步取代其他无机混凝剂,在水和废水处理中占有重要的位置,已占有混凝剂市场90%以上的份额。

片状聚合氯化铝

1、聚合氯化铝混凝机理

聚合氯化铝不是单一形态,而是包括单体和聚合体,按一定比例存在的多态物质,即Al3+到Al(OH)3之间一系列准稳态物质。更多研究专注于羟基聚合氯化铝,它是一种多核聚体。

在近中性的水溶液中,聚合体主要以二维或三维的链状颗粒形式存在,与低分子无机混凝剂相比,具有优异的电中和、网捕卷扫和吸附架桥的作用。因此,聚合氯化铝的混凝机理属于多核羟基络合物表面络合,表面水解和表面沉淀的过程。聚铝水解产生的多核羟基络合物对水中胶体颗粒进行电中和、压缩扩散层、降低ξ电位和水化膜,使颗粒脱稳,再经过吸附架桥和网捕卷扫作用生成粗絮体而实现水分离。

2、聚合氯化铝用于污水处理

目前,聚合氯化铝已应用于多种污水的处理技术中,主要包括印染废水、造纸制浆废水、啤酒厂废水等,效果显著。根据聚合氯化铝在污水处理中应用的方式不同,可分为:聚合氯化铝直接用于处理污水、聚合氯化铝作为预处理工艺处理污水、聚合氯化铝与其他水处理药剂复配处理污水、改性聚合氯化铝用于污水处理等。

2.1 聚合氯化铝直接处理污水

在废水处理过程中,聚合氯化铝直接用于污水化学混凝处理,可降低废水的色度、浊度、SS及一定比例的COD和BOD,同时也可通过吸附沉淀去除部分N和P。用聚合氯化铝直接处理生活污水、造纸制浆废水和印染废水等高浊度和高色度的废水,化学混凝沉淀后可降低废水的浊度和色度。

聚合氯化铝在处理生活污水方面有很高的应用价值,通过混凝杯罐实验,研究聚合氯化铝对生活污水的混凝处理效果,从药剂投加量及污水pH值两方面进行试验,结果表明,聚合氯化铝对生活污水的浊度、色度和COD的去除有明显效果,浊度去除率达到97.8%,色度去除率为62.5%,COD去除率为51.6%。虽然其处理成本和沉渣量均大于生化处理,但出水水质优于生化处理。聚合氯化铝在废水处理上用得较多的是对印染废水的脱色处理。聚合氯化铝是一种优异的印染废水脱色絮凝剂。另外,聚合氯化铝也可用于高浓度废水的处理。

2.2 聚合氯化铝与其他工艺组合处理污水

对于某些废水的处理,聚合氯化铝化学混凝可作为一项预处理工艺,与其他工艺组合对废水进行处理,可达到良好的效果。常见的组合工艺为混凝加生化处理,另外,聚合氯化铝与强氧化剂组合对污水的处理也较好。

2.3 聚合氯化铝与其他药剂复配处理污水

通常情况下,对某些废水的处理,单纯使用聚合氯化铝不能得到很好效果,而与其他药剂复配处理污水,可以得到很好的处理效果。如和聚丙烯酰胺一起使用,可增强聚合氯化铝对造纸制浆废水的处理效果。且在使用中产生的絮体大而密实、沉降速度快、产生污泥量少,药剂用量少。

2.4 改性聚合氯化铝处理污水

对聚合氯化铝进行改性,可增强聚合氯化铝对污水处理的性能,提高聚合氯化铝对污水的处理范围。改性聚合氯化铝处理污水的特点,具有用药量少,沉降速度快、絮体粗大、易于过滤等,去除效果明显提高,有很好发展前途。

3、结论与展望

聚合氯化铝是一种良好的无机高分子絮凝剂,以其优良的性能、宽适用范围、低成本而得到广泛的使用,应用于污水的处理,可得到良好的处理效果。目前,聚合氯化铝已经在污水处理中普遍使用,市场占有率高,在今后较长时间内它仍将是主要的水质处理药剂。

在今后的研究中,除了要对聚合氯化铝基本理论的研究外,还要对聚合氯化铝的改进进行研究。在生产过程中,引入阳离子,从某种程度上改变聚合氯化铝的形态结构分布,并且与其他药剂复配使用,制得高效混凝剂。