PAC知识点详解

 

1、PAC（聚合氯化铝）的特点及用途

 

聚合氯化铝是一种高效絮凝剂、净水剂、除磷剂。由于特性优势突出，适用范围广，用量可比传统净水剂减少30%以上，成本节省40%以上，已成为目前国内外公认的优良净水剂。此外，聚合氯化铝还可用于净化饮用水和自来水给水等特殊水质的处理，如除铁、除镉、除氟、除放射性污染物、除浮油等。

 

PAC（聚合氯化铝）特点：

 

聚合氯化铝是介于ALCL3和ALNCL6-NLm]其中m代表聚合程度，n表示PAC产品的中性程度。聚合氯化铝简称PAC通常也称作聚氯化铝或混凝剂等，颜色呈潢色或淡潢色、深褐色、深灰色树脂状固体。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。

 

PAC（聚合氯化铝）用途：

 

絮凝

 

聚合氯化铝主要用于城市给排水净化：河流水、水库水、地下水;工业给水净化、城市污水处理，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;聚合氯化铝能净化各种工业废水，如：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、肉类加工废水等;聚合氯化铝对污水处理：造纸施胶、糖液精制、铸造成型、布匹防皱、催化剂载体、医药精制水泥速凝、化妆品原料。

 

除磷

 

向污水中投加化学药剂，使水中磷酸根离子生成难溶性盐，形成絮凝体后与水分离，从而去除水中所含的磷。在具体的反应过程中，包含两个主要的反应过程，首先是三价铝离子通过与磷酸根产生反应而出现沉淀，沉淀的化合物为AlPO4 。

 

Al3++PO43-→AlPO4 ↓

 

其次是三价铝离子能够出现水解反应，在这一过程中会有正电荷以及单核羟基络合物以及多核羟基络合物的存在，在经过范德华力以及网捕等一系列的作用以后，就能达到比较理想的沉淀效果，这样也就达到了化学除磷的要求。

 

2、PAC（聚合氯化铝）的质量指标

 

PAC（聚合氯化铝）的质量指标

 

PAC（聚合氯化铝）的最重要三个质量指标是什么，决定聚合氯化铝质量的盐基度、ＰＨ值、氧化铝含量，这是聚合氯化铝的三个最重要的质量指标。   

    

1、盐基度。

 

PAC（聚合氯化铝）中某种形态的羟基化程度或碱化的程度称为盐基度或碱化度。一般用羟铝摩尔比B=[OH]/[Al]百分率表示。盐基度是聚合氯化铝最重要的指标之一，与絮凝效果有十分密切的关系。原水浓度越高，盐度越高，则絮凝效果越好。归纳起来，在原水浊度86~10000mg/L范围内，聚合氯化铝最佳盐基度在409~853，且聚合氯化铝的许多其他特性都与盐基度有关。　

 

2、pH值。

 

PAC（聚合氯化铝）溶液的pH也是一项重要的指标。它表示溶液中游离状态的OH-数量。聚合氯化铝的pH值一般随盐基度升高而增大，但对于不同组成的液体，其pH值与盐基度之间并不存在对应关系。具有相同盐基度浓度的液体，当浓度不同时，其pH值也不同。

 

3、氧化铝含量。

 

PAC（聚合氯化铝）中氧化铝含量是产品有效成分的衡量指标，它与溶液的相对密度有一定的关系，一般说来相对密度越大，则氧化铝含量越高。聚合氯化铝黏度与氧化铝含量有关，随氧化铝含量增大黏度增大。相同条件下，相同浓度氧化铝条件下，聚合氯化铝的粘度要低于硫酸铝，更有利于输送和使用。

 

3、PAC颜色的区别

 

因生产工艺和原材料不同，生产出来的PAC颜色也有些差别，一般有白色、淡黄色、金黄色、褐色、棕色、咖色这六种颜色的聚氯化铝。 

 

常用PAC中氧化铝含量

 

1、白色聚氯化铝

 

最新研发的一种新型净水材料，专业用于食品、饮用水、城市给水、精密制造用水净化、造纸行业、医药、糖液精制、化妆品助剂、日常化学品工业等方面有非常广泛的应用，纯度非常高，价格也是最高的。

  

2、淡黄色聚氯化铝

 

仅次于白色聚氯化铝的中高系列产品，主要用于饮用水处理，其中对重金属的含量限制比较严格，特别是我们所生产的饮水级聚合氯化铝产品，用它处理过后的水澄清无沉淀，AL2O3含量在30（±0.5）左右，粉末细、颗粒均匀、絮凝效果好、净化高效稳定、投加量少、成本低，是长期合作的各大水厂专用的水处理絮凝剂。

 

3、金黄色聚氯化铝

 

是目前市场上应用最广泛的聚合氯化铝，用于污水处理的高效絮凝剂，絮凝效果好，所以不管是工业给水、工业废水、工业水循环和城市污水处理都是最好的选择。

 

4、褐色、棕色、咖色聚合氯化铝

 

是针对个别客户对水处理的特别的要求所生产的水处理产品，其中铁含量高于其他聚合氯化铝产品系列，所以颜色较金黄色深一些。针对于低温、低浊、高藻的污水有强效，主要用于饮用水、城市给水、工业给水净化等方面处理。

 

4、PAC的配制指南

 

根据原水水质情况不同,使用前应先做小试求得最佳用药量，使用前先将固体聚合氯化铝PAC溶解成5~10%的浓度，以便迅速发挥效力,在溶解的时侯，先用常温的自来水将PAC溶解，提高温度可稍微促进溶解，但水温不宜超过50度，水温过高会使PAC产生热降解，从而影响使用效果。加水至溶解槽容积的一半。开启搅拌器进行搅拌，一边搅拌溶解槽中的水,一边慢慢的加入固体, 使之均匀分散在水中,不要让它形成疙瘩，容易堵塞管道还造成浪费。

 

PAC需要充分搅拌时间才能使粉末充分溶解。PAC混合不充分或者结团可能影响其它的使用性能，甚至可能产生沉积、阻塞管道和加药泵。加水到指定位置，调整到特定浓度。继续搅拌到PAM完全溶解。由于长时间进行强烈搅拌的话,将会使其性能降低,故而推荐搅拌机以每分钟20-200转左右的转速进行溶解。如果调配好的水溶解液长时间放置,其性能将会视水质的情况而逐渐降低,所以在水溶液调制好之后,请在两天内使用。 

 

运行中注意观察调整,如见沉淀池矾花少、余浊大或者TP过低，则投加量过少；如见沉淀池矾花大且上翻、余浊高或者TP接近或超过排放指标，则加药量过大，应适当调整。

 

5、影响絮凝剂使用的因素

 

1、水的pH值

 

水的pH值对无机絮凝剂的使用效果影响很大，pH值的大小关系到选用絮凝剂的种类、投加量和混凝沉淀效果。水中的H+和OH-参与絮凝剂的水解反应，因此，pH值强烈影响絮凝剂的水解速度、水解产物的存在形态和性能。

 

以通过生成Al(OH)3带电胶体实现混凝作用的铝盐为例，当pH值﹤4时，Al3+不能大量水解成Al(OH)3，主要以Al3+离子的形式存在，混凝效果极差。pH值在6.5～7.5之间时，Al3+水解聚合成聚合度很大的Al(OH)3中性胶体，混凝效果较好。pH值﹥8后，Al3+水解成AlO2-，混凝效果又变得很差。

 

水的碱度对pH值有缓冲作用，当碱度不够时，应添加石灰等药剂予以补充。当水的pH值偏高时，则需要加酸调整pH值到中性。相比之下，高分子絮凝剂受pH值的影响较小。

 

2、水温

 

水温影响絮凝剂的水解速度和矾花形成的速度及结构。混凝的水解多是吸热反应，水温较低时，水解速度慢且不完全。

 

低温情况下，水的粘度大，布朗运动减弱，絮凝剂胶体颗粒与水中杂质颗粒的碰撞次数减少，同时水的剪切力增大，阻碍混凝絮体的相互粘合;因此，尽管增加了絮凝剂的投加量，絮体的形成还是很缓慢，而且结构松散、颗粒细小，难以去除。

 

低温对高分子絮凝剂的影响较小。但要注意的是，使用有机高分子絮凝剂时，水温不能过高，高温容易使有机高分子絮凝剂老化甚至分解生成不溶性物质，从而降低混凝效果。

 

3、水中杂质成分

 

水中杂质颗粒大小参差不齐对混凝有利，细小而均匀会导致混凝效果很差。杂质颗粒浓度过低往往对混凝不利，此时回流沉淀物或投加助凝剂可提高混凝效果。水中杂质颗粒含有大量有机物时，混凝效果会变差，需要增加投药量或投加氧化剂等起助凝作用的药剂。水中的钙镁离子、硫化物、磷化物一般对混凝有利，而某些阴离子、表面活性物质对混凝有不利影响。

 

4、絮凝剂种类

 

絮凝剂的选择主要取决于水中胶体和悬浮物的性质及浓度。如果水中污染物主要呈胶体状态，则应首选无机絮凝剂使其脱稳凝聚，如果絮体细小，则需要投加高分子絮凝剂或配合使用活化硅胶等助凝剂。

 

很多情况下，将无机絮凝剂与高分子絮凝剂联合使用，可明显提高混凝效果，扩大应用范围。对于高分子而言，链状分子上所带电荷量越大，电荷密度越高，链越能充分伸展，吸附架桥的作用范围也就越大，混凝效果会越好。

 

5、絮凝剂投加量

 

使用混凝法处理任何废水，都存在最佳絮凝剂和最佳投药量，通常都要通过试验确定，投加量过大可能造成胶体的再稳定。一般普通铁盐、铝盐的投加范围是10～100mg/L，聚合盐为普通盐投加量的1/2～1/3，有机高分子絮凝剂的投加范围是1～5mg/L。

 

6、絮凝剂投加顺序

 

当使用多种絮凝剂时，需要通过试验确定最佳投加顺序。一般来说，当无机絮凝剂与有机絮凝剂并用时，应先投加无机絮凝剂，再投加有机絮凝剂。

 

而处理杂质颗粒尺寸在50μm以上时，常先投加有机絮凝剂吸附架桥，再投加无机絮凝剂压缩双电层使胶体脱稳。

 

7、水力条件

 

在混合阶段，要求絮凝剂与水迅速均匀地混合，而到了反应阶段，既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮体有足够的成长机会，又要防止已生成的小絮体被打碎，因此搅拌强度要逐步减小，反应时间要足够长。

 

6、PAC作为除磷剂使用的影响因素

1、废水的搅拌时间

 

除磷剂投加进入废水后是通过沉析与絮凝反应去吸附废水中的磷，金属离子与磷酸盐的一个凝聚的除磷过程，所以当除磷剂投加进去后必须马上进行高强度的混合搅拌，否则就会出得混合强度不足，导致阻碍磷酸盐发生沉析反应。反之如果缓慢搅拌时间太长，也会影响絮体的生长。

 

2、废水碱度

 

在化学除磷的过程中不管是投加的铝盐除磷还是铁盐除磷，都必须会消耗掉废水中大量的碳酸钙碱度。当消耗碱度过多，使得废水碱度太低时，则会影响到除磷剂的反应效果，所以一旦出现这种情况需要马上加碱。

3、废水PH值范围

 

不管是铝盐还是铁盐做为除磷剂，其最佳除磷效果所需要的PH值范围为6.5--7.0。在这个PH值范围内铝盐也铁盐便能发挥最大的沉析除磷作用。长隆科技所研发的增强型除磷剂的PH值范围为4--6。在这个范围内仍可达到很好的除磷效果。但低于这个范围不公对效果有影响对部份铝盐除磷剂的溶解度也会产生偏差，从而影响除磷效果。

4、废水中的悬浮固体(ss)与溶解固体(TDS)

 

化学除磷中除磷剂的作用便是凝聚废水中的固体颗粒，所以如果废水中的SS过多的话便会消耗掉大量的除磷絮凝剂，所以许多化学除磷的过程中是发生在低SS与低DS的情况下的。

5、除磷剂投加量多少

 

化学沉淀除磷过程中除磷剂的投加多少对除磷效果的好坏是呈一个反向的拋物线形状的状态，当我们通过试验测试出除磷效果最好的时候的那个投加量的时候，多加或者少加都会使除磷的效果呈下降趋势。另外，除磷剂的投加点不同直接影响到除磷剂的投加量。

 

7、PAC操作存储注意事项

 

1、在操作上，聚合氯化铝的净水过程一般分为三个阶段。这三个阶段分别是凝聚阶段、絮凝阶段和沉降阶段。凝聚阶段在药液注入混凝容器与原水快速混凝时会在极短时间内形成微细矾花，此时水体变得更加浑浊，它要求水流能产生激烈的湍流。然后聚合氯化铝进入絮凝阶段，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。

 

当絮凝剂处于沉降阶段时，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或板式沉降器，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。

 

2、聚合氯化铝须保存在干燥、防潮、避热的地方(<80℃切勿损坏包装，产品可长期储存)。

 

3、聚合氯化铝产品必须溶解才能使用，溶解设备和加药设施应采用耐腐蚀材料。

 

4、聚合氯化铝的液体产品有效储存期为半年，固体产品有效储存期为两年，固体产品受潮后仍然可使用。

 

 

来源：环保与安全