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聚合氯化铝的实际用途

发布时间:2019-11-21     浏览次数:

我国的生活用水及生产用水所使用的净水剂主要是硫酸铝、三氯化铁等。这些净水剂普遍存在着成本高、固体原料粉碎困难,腐蚀性大,设备维修费用高,工人劳动强度大等缺点。随着我国经济的发展,水的处理量日益增多,因而原有净水剂的缺点日趋突出,迫切需要发展聚合氯化铝净水剂。

聚合氯化铝实拍图

随着工业的快速发展和人们生活水平的提高,“三废”污染日益严重,特别是水质污染遍布全世界。各种传统净水剂已不能满足水质净化和环保、保健的要求。

混凝沉淀法是目前应用最广的水处理方法。普通聚合氯化铝,不仅效果不十分理想,水的残留铝偏高,人体摄入过多的铝可能是老年痴呆症的一个不可忽视的致病原因,而人体摄入过多硝酸根等是致病的重要因素,因此传统净水剂已不能满足水质净化的要求,必然要被新型产品所替代。

纳米改性混凝剂是指通过对常用混凝剂中添加微量纳米材料广因纳米材料本身具有的表面与界面效应、小尺寸效应等特异性能,增强混凝剂的活性,达到高效、低投加量的目的。在对硫酸铝和聚合氯化铝混凝剂纳米改性后,对处理造纸黑液进行了试验,通过对黑液的混凝与沉降,发现改性后的混凝剂在CODcr的去除率上可提高10%-30%。

高效改性复合聚合氯化铝是一种无机高分子絮凝剂,在水中发生水解聚合作用,水解生成的多核羟基络合物和高分子聚合物,其改性成份和复合成份共同作用下,破坏水中絮凝物的均匀状态,促使水中残余铝水解,使之与絮凝物及部分有害物一起被絮凝为较大颗粒而迅速沉降。在其上层清液中,检测不出铝的存在,铝在水中的含量微乎其微,对人类健康已不构成威胁。高效改性复合聚合氯化铝对人类安全,适应范围广,水处理后pH值变化小,对水处理设备基本无腐蚀,是传统净水剂的理想替代品。

聚合氯化铝是通过Al(Ⅲ)盐水解-聚合产物对处理废水进行电性中和、脱稳和吸附架桥等作用,并生成粗颗粒絮凝体来去除水中胶体颗粒或胶体污染物的。

聚合氯化铝与其他絮凝剂相比具有沉降速度快、絮凝性能好、适应性好、成本低、pH值适用范围广、高效无毒性等优点,可用于硬水软化、含氟废水、印染废水及造纸废水的处理,也可作为自来水的净化剂。

目前,国内油田主要采取分别投加破乳剂、絮凝剂及各种缓蚀剂的工艺方法来达到净化水质及延长设备使用寿命的目的。而这些药剂在投加前往往不能互相混合,使得处理工艺复杂。且又由于药剂的相互干扰,使投加比例不易控制,给生产带来一定难度,尤其是海上油田,因为海上作业空间有限,水处理时间短,设备更换困难,多种药剂的使用给运输和生产带来诸多不便。故多功能水处理剂成了人们研究的重要课题。

聚合氯化铝工业上最大的用途是作水处理絮凝剂,具有混凝性能好、絮体大、用量少、效率高、沉淀快、适用范围广等优点,比传统的絮凝剂用量可减少1/3~1/2,成本可节省40%,已成为国内外公认的一种优良净水剂。主要用于净化饮用水和给水的特殊水质处理,如除铁、除镉、除氟、除放射性污染、除浮油等,还用于生活污水、工业废水、污泥处理中。

将几种单剂按一定的方式和比例复配在一起,在复配时充分考虑了包括分子结构、相对分子质量分布、阳离子电荷密度、污水水质状况等多项因素以及各单剂间的协同效应,因此可获得比单独使用各单剂更好的絮凝效果。尤其是针对某一特定水质时,其絮凝效果更明显。在处理某些比较复杂的污水时,使用单一药剂往往不能满足现场实际生产的需要,这时就只能使用复合絮凝剂。而且复合絮凝剂的加药量小,污水处理成本低。所以,是今后油田大力发展的方向。

聚合氯化铝和改性阳离子聚内烯酰胺配合使用,混凝沉淀过滤处理含油废水,具有非常好的处理效果。改性阳离子聚丙烯酰胺相对分子量不能非常高,并与聚氯化铝容易复合才能达到理想的效果。

造纸废水排放量大,采用聚氯化铝混凝沉淀处理造纸废水,随着盐基度的增加。COD和SS的去除率增加。但是当盐基度大于75%后,去除率反而下降。温度低于25℃下,投加盐基度为75%的聚合氯化铝0.6g/L,能使出水达到国家排放标准。

洗涤废水中含有大量表面活性剂。表面活性剂与油污、尘土颗粒等作用,形成带负电荷的胶体粒子,能比较稳定的存在于水体中。在洗涤废水中投加聚合氯化铝,将产生大量带有正电荷的阳离子及羟基桥联形成的多核高电荷配合离子,它们对悬浮胶粒的电荷有很强的吸附电中和能力和压缩双电层能,致使胶体粒子脱稳,最后形成的高聚合氢氧化物把污染物吸附沉淀网捕分离出水休。

洗涤废水聚合氯化铝处理的最佳操作条件为:聚合氯化铝投量300~450mg/L;pH值为7左右;反应时间3-5min,出水外观澄清透明。

印染废水具有较高的COD、色度和pH值,加药混凝是对其处理的一种常用方法。聚合氯化铝尽管混凝效果好,所需投药量低,但是聚合氯化铝对印染废水高碱度的中和能力差,应用受到一定限制。配合使用复合混凝剂,利用两者优势互补以及同离子效应的协同效果,处理印染废水能降低处理费用,同时提高处理效果。

在形态、聚合度及相应的凝聚、絮凝效果方面,聚氯化铝仍处于传统金属盐混凝剂与有机絮凝剂之间的位置。但是聚氯化铝与许多高分子絮凝剂有良好的复配性能,故可开发研究专一功能的混凝剂,提高絮凝和吸附性能。无机复合型絮凝剂尽管能不同程度地提高絮凝性能,很多情况下仍然需要和有机高分子絮凝剂联合使用才能达到满意的絮凝效果。这促使了各种复合型高分子絮凝剂的研究和开发,并逐渐成为研究的重点。

在聚氯化铝中引入其他的物质就形成了各种铝盐复合型高分子絮凝剂,如聚氯化铝铁,聚合氯化硅酸铝、聚合硅酸铝铁、聚合硫酸铝铁等。聚氯化铝与铁盐也有非常好的复配性能,而且稳定性非常好。目前市场上已经有产品,但含铁量比较低(固体产品含氧化铁1%~2%),在保证稳定性的前提下,提高铁含量可以促进沉淀、破乳效果。

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