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在污水处理中常用的“PAC”是什么?
2020-07-28


一、PAC是什么?


在污水处理中应用到的PAC,是常见的絮凝药剂,全称为poly aluminium chloride,中文名称为聚合氯化铝,又称净水剂。是当前我国水处理领域,使用较多的絮凝药剂之一,广泛应用于自来水处理、工业污水处理、市政污水处理、循环水净化等。


PAC的特点:

聚合氯化铝是一种高效的絮凝剂、净水剂、除磷剂,颜色呈黄色或淡黄色、深褐色、深灰色树脂状固体,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。因其具有适应能力强,适用范围广,处理效果好,用量少,易操作等特点,且用量可比传统净水剂减少30%以上,成本节省40%以上,而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的用途:

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。




二、PAC的质量指标


决定聚合氯化铝三个最重要的质量指标分别是盐基度、pH值、氧化铝含量



1、盐基度

PAC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。




三、PAC的颜色区别


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

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

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,是各大水厂专用的水处理絮凝剂。


3、金黄色

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

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。




四、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,在溶解的时候,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,继续搅拌至完全溶解,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。




五、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,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。


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。


沉降阶段

它是在沉降池中进行絮凝物沉降的过程,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。