聚合氯化鋁

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聚合氯化鋁在汙水處理中的應用

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聚合氯化鋁在汙水處理中的應用

發布日期:2018-09-13 作者: 點擊:

  聚合氯化鋁是一種常見的汙水處理化學物,具有投加量少、絮體大、沉降速度快、成本低、混凝效果好等優點,廣泛的應用與各種行業的汙水處理當中。本文介紹了聚合氯化鋁的汙水處理機理,以及常見的應用方法,並以造紙廢水為例,實驗分析了聚合氯化鋁在造紙汙水處理中的應用效果,希望能夠對這種方法的完善、推廣和應用,提供一些幫助和啟示。

  聚合氯化鋁是一種高性能無極高分子絮凝劑,其分子式為A1n(OH)mC13n-mo,與其他的無機高分子相比,聚合氯化鋁具有分子結構穩定、絮體大、沉降速度快、成本低、混凝效果好等優點,是目前一種不錯的汙水處理方法,主要用於生活汙水和工業廢水的處理。 

  聚合氯化鋁具有多種形態,包括單體和聚合體,是一種按照一定比例存在的多態物質的穩定的結合,也就是A13+大批A(OH)3之間,現在的研究一般集中在羥基聚合氯化鋁,這是一種典型的多核聚體,具有穩定的形態和結構。聚合氯化鋁在水中主要是以二維或三維的鏈狀顆粒形態存在的,與其他的高分子混凝劑相比,聚合氯化鋁的電中和性比較突出,還具有網捕卷掃、吸附架橋等多種作用。從其作用的過程來看,本質上屬於多核羥基絡合物表麵絡合,其處理汙染物是表麵水解和表麵沉澱的過程。簡單的來說就是點對水中存在的膠顆粒 汙染物進行電中和 ,在將其壓縮到擴散層,將其中的ξ電位和水化膜,達到脫穩的效果,在利用其具有的網捕卷掃、吸附架橋等作用,將這些膠體顆粒形成絮體,沉澱以後逐漸的與水分子分離開來,從而達到處理的目的。 

  1.2聚合氯化鋁汙水處理應用情況 

  聚合氯化鋁的應用範圍非常廣泛,常見的有印染廢水、造紙製漿廢水、啤酒廠廢水等,處理效果比較突出。在應用方法上,除了直接用於處理汙水之外,也可以作為預處理工藝處理汙水,或者與其他水處理藥劑配合處理汙水,或者改性以後再用於汙水處理。聚合氯化鋁直接用於汙水處理一般是汙水的混凝處理,通過使用可以快速的降低廢水的色度、濁度,以及汙水當中所含的COD和BOD,同時它的吸附能力還可以去除汙水當中所含的N、P等汙染物,這種方法比較適合不太嚴重的生活廢水的處理。聚合氯化鋁也可用於與其他工藝組合處理汙染比較嚴重的汙水,比如說與強氧化劑組合處理水中的有機質(AOM)。當然,聚合氯化鋁與其他藥劑複配處理汙水也是一種重要的應用方式,比如說聚丙烯酰與聚合氯化鋁複配使用,一些研究結果顯示這種複配處理方法,汙水中的濁度、TSS和COD的去除率有明顯的提高,能夠達到95%以上。 

  2聚合氯化鋁在造紙汙水處理中的應用 

  造紙廢水是一種汙染比較嚴重廢水,會對環境造成巨大的危害,本文選擇造紙廢水研究聚合氯化鋁的處理效果。 

  2.1混凝劑的製備與混凝試驗 

  混凝過程中的影響因素比較多,比如說水溫、pH值、水利條件、投入量等,其中pH值對混凝效果的影響較為明顯,在不同的pH值下混凝劑的水解產物有明顯的差異,直接影響到處理的效果。以聚合氯化鋁製成的混凝劑在水解過程中會不斷的產生H+,這就要求水中必須有足夠的堿來中和H+。此外,投入量也直接影響到處理的效果,如果投入量不足,水中的懸浮物沒有充分脫穩,,就會直接影響到沉降與分離,導致處理效果下降,投入量過多,會導致顆粒超荷處於不穩定的狀態,也會影響到處理效果。 

  (1) 混凝劑的製備 

  使用電子天平準確的稱取13.2g結晶氯化鋁,將其溶解到50ml的水中,再稱取3.2NaOH,溶於50ml的術中,將其在攪拌器之下攪拌滴加到氯化鋁融合當中,繼續攪拌3h以後,將其轉移到150ml的容量瓶鄧忠定容,在常溫下熟化1h,既可以得到B(OH/AL3+)1.8濃度為的聚合氯化鋁溶液。 

  (2)實驗過程 

  取已經製備浩的聚合氯化鋁 ,以不同的混凝劑投加量,投加到不同的pH值的造紙汙水當中,做混凝試驗,觀察聚合氯化鋁在SS和CODCr上的處理效果,具體的處理結果見圖1、2。 

  從圖1、2中可以明顯的看出,聚合氧化鋁在應用於造紙汙水處理當中,適合的pH值在7-9之間,在這一範圍內的汙水處理效果好,而在其它pH值範圍內的處理效果明顯比較差,在pH值為5的時候SS和CODCr去除率隻有20%左右。從混凝劑的投入量上來看,黨投入量大於7500mg/L的時候,造紙汙水中的懸浮物去除率可以達到95%以上,CODCr的去除率也能達到20%-50%左右,處理的效果還是非常明顯的。 

  2.2 應用評價 

  從上述實驗結果當中可以發現,聚合氯化鋁在造紙汙水處理中的應用不僅成本比較低,其產生的處理沉渣還能直接作為造紙工藝的原材料使用,較好的解決了汙水處理當中的二次汙染問題,還能有效的降低造紙成本,產生一定的經濟效益。同時,聚合氯化鋁適合應用於堿性汙染物的處理,實驗結果表明黨汙水的pH值在7-9的條件下,其處理效果才能得到有效的保障。當然,聚合氯化鋁並不能去除造紙汙水當中所有的汙染物,隻適合去除其中的懸浮態和膠態物質,而對於溶解狀態的物質處理效果較差。 

  總之,聚合氯化鋁是目前一種比較經濟的汙水處理方法,能夠有效的去除水中的懸浮態和膠態物質,汙水當中的汙染成分比較多,其中很多物質不能使用聚合氯化鋁去除,隻能采用其他方法去除,在使用聚合氯化鋁的過程中,盡量與其它方法配合使用,才能達到理想的效果。 


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