聚合氯化鋁(PAC),也稱為堿式氯化鋁或羥基氯化鋁。通過(guò)它或其水解物,污水或污泥中的膠體能迅速形成沉淀,便于大顆粒沉積物的分離。PAC的分子式為[Al2(OH)nCl6-n]m,其中n為1到5之間的任意整數(shù),m為聚合度,即鏈節(jié)數(shù),m的值不大于10。PAC的混凝效果與OH和Al的比值(n值)密切相關(guān)。通常用堿度表示,堿度B=[OH]/(3[al])X100%。B要求為40~60%,適宜的pH范圍為5-9。鐵鹽混凝劑的水解過(guò)程和機(jī)理與鋁鹽相似。市場(chǎng)上銷售的聚合氯化鋁比較雜,因?yàn)槊總(gè)制造商的生產(chǎn)工藝和原材料不同,生產(chǎn)的顏色也不同。聚合氯化鋁通常有三種顏色:白色、黃色和黃褐色。聚合氯化鋁的氧化鋁含量在27~30之間,在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),多為土黃色至淺黃色的固體粉末。這些類型的聚合氯化鋁具有良好的水溶性。在溶解過(guò)程中,伴隨著電化學(xué)、縮合、吸附和沉淀等物理化學(xué)變化生成[Al2(OH)3(OH)3]∝↓,從而達(dá)到凈化的目的。因此,當(dāng)使用聚合氯化鋁時(shí),不需要添加其他助凝劑。絮凝體形成快、粗、活性高、沉淀快,對(duì)高濁度水有明顯的凈化效果。1)白色聚合氯化鋁被稱為高純度無(wú)鐵白色聚合氯化鋁,或食品級(jí)白色聚合氯化鋁。與其他聚合氯化鋁相比,它是一種高質(zhì)量的產(chǎn)品。主要原料為優(yōu)質(zhì)氫氧化鋁粉和鹽酸。生產(chǎn)工藝采用先進(jìn)的噴霧干燥法。白色聚合氯化鋁用于造紙施膠劑、糖脫色澄清劑、制革、醫(yī)藥、化妝品、精密鑄造和水處理。2)黃色聚合氯化鋁黃色聚合氯化鋁的原料是鋁酸鈣粉、鹽酸和鋁土礦,主要用于污水處理和飲用水處理。如果用于飲用水處理的原材料為氫氧化鋁粉、鹽酸和少量鋁酸鈣粉,則采用板框壓濾工藝或噴霧干燥工藝。由于國(guó)家對(duì)飲用水處理中的重金屬有嚴(yán)格要求,因此,無(wú)論是原材料還是生產(chǎn)工藝都優(yōu)于棕色聚合氯化鋁。黃色聚合氯化鋁通常通過(guò)滾筒干燥或噴霧塔干燥生產(chǎn)。它有兩種固體形式:片狀和粉末。3)棕色聚合氯化鋁棕色聚合氯化鋁的原料是鋁酸鈣粉、鹽酸、鋁土礦和鐵粉。生產(chǎn)工藝采用滾筒干燥法,一般主要用于污水處理。因?yàn)槔锩婕恿髓F粉,所以顏色是棕色的。鐵粉加入越多,顏色越深。如果鐵粉超過(guò)一定量,有時(shí)也稱為聚合氯化鋁鐵,在污水處理中有很好的效果。2.聚丙烯酰胺(PAM),俗稱絮凝劑或混凝劑,屬于混凝劑。PAM的平均分子量在幾千到幾千萬(wàn)之間。鍵分子上有幾個(gè)官能團(tuán),它們?cè)谒写蟛糠挚梢噪婋x。屬于聚合物電解質(zhì)。根據(jù)其可解離基團(tuán)的特點(diǎn),可分為陰離子型聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺。PAM為白色粉末,易溶于水,幾乎不溶于苯、醚、酯、丙酮等一般有機(jī)溶劑。聚丙烯酰胺的水溶液幾乎是一種透明的粘性液體,無(wú)危險(xiǎn)、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性。固體PAM具有吸濕性。隨著離子度的增加,PAM的吸濕性增加,熱穩(wěn)定性好;當(dāng)加熱到100℃時(shí),它具有良好的穩(wěn)定性,但當(dāng)溫度高于150℃時(shí),容易分解生成中氮,分子間發(fā)生亞胺化反應(yīng),不溶于水。密度:1.302mg/l(23℃)。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為153℃,PAM在應(yīng)力作用下表現(xiàn)出非牛頓流動(dòng)性。陽(yáng)離子和陰離子PAM分別適用于帶正負(fù)電荷的污水或污泥。生化法產(chǎn)生的活性污泥帶負(fù)電荷,應(yīng)為陽(yáng)離子。陰離子聚丙烯酰胺用于處理帶有正電荷的污水或污泥,如鋼鐵廠、電鍍廠、冶金、洗煤和除塵。非離子型對(duì)陽(yáng)離子和陰離子都有很好的效果,但單價(jià)非常昂貴,這增加了處理成本。反應(yīng)條件和劑量要求1。絮凝池的功能。絮凝池的作用是將混凝劑加入原水后與水體充分混合,水中大部分膠體雜質(zhì)失去穩(wěn)定性,不穩(wěn)定的膠體顆粒在絮凝池中相互碰撞凝聚,形成絮體,可通過(guò)沉淀法去除。2.反應(yīng)條件絮凝體的生長(zhǎng)過(guò)程是一個(gè)小顆粒接觸和碰撞的過(guò)程。絮凝效果取決于以下兩個(gè)因素:第一,混凝劑水解產(chǎn)生的聚合物絡(luò)合物形成吸附和架橋的連接能力,這取決于混凝劑的性質(zhì);二是小顆粒碰撞的概率,以及如何控制它們,使碰撞合理有效。水處理工程學(xué)科認(rèn)為,為了增加碰撞概率,必須增加速度梯度。增大流速梯度必須增加水體的能耗,即增大絮凝池的流速。一方面,如果顆粒在絮凝過(guò)程中結(jié)塊并增長(zhǎng)過(guò)快,將出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題:1。如果絮體生長(zhǎng)過(guò)快,其強(qiáng)度會(huì)減弱,在流動(dòng)過(guò)程中遇到強(qiáng)烈剪切時(shí),吸附橋會(huì)被切斷,被切斷的吸附橋很難再次連續(xù),因此絮凝過(guò)程也是一個(gè)限速過(guò)程。隨著絮體的生長(zhǎng),水流速度應(yīng)不斷降低,以使形成的絮體不易破碎。2.一些絮體的快速生長(zhǎng)會(huì)大幅降低水中絮體的比表面積,一些反應(yīng)不完善的小顆粒會(huì)失去反應(yīng)條件。這些小顆粒和大顆粒之間的碰撞概率急劇降低,很難再次長(zhǎng)大。這些顆粒物不能被沉淀池或過(guò)濾池截留。3加藥要求:在投加混凝劑反應(yīng)的早期,應(yīng)盡可能增加藥劑與污水接觸的機(jī)會(huì),并增加混合或流速。取決于水流與折板之間的碰撞和水流在折疊板之間轉(zhuǎn)動(dòng)幾次可以提高速度,增加水中顆粒碰撞的機(jī)會(huì),并使絮體凝結(jié)。在反應(yīng)后期,為了減小速度梯度,可以獲得更好的絮凝沉降效果。