聚合氯化铝,英文简称 PAC,是一种无机高分子混凝剂。它的化学通式为 [Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]ₘ,其中 m 代表聚合程度,n 表示产品的中性程度 ,n 取值在 1 - 5 之间 。这种独特的结构使其在水溶液中能够展现出强大的化学性能,在众多行业中发挥着不可或缺的作用。
一、聚合氯化铝的特性优势
高效絮凝:聚合氯化铝具有快速形成大而密实矾花的能力,沉淀速度极快。这一特性使其在处理各类水质时,都能高效地使水中的悬浮物、胶体颗粒等杂质凝聚沉降,大大提高了水处理效率。例如,在处理高浊度的河水时,投加聚合氯化铝后短时间内就能看到明显的矾花形成,水质迅速变清。
广泛的水质适应性:无论是高浊度水、低温低浊水,还是不同酸碱度的水,聚合氯化铝都能有效发挥作用。其适用的 pH 值范围在 4 - 11 之间,尤其在 pH 值为 6 - 9 时,絮凝效果达到最佳状态。这意味着在不同地域、不同类型的水源处理中,聚合氯化铝都能成为可靠的选择。
用量少成本低:与传统的絮凝剂相比,聚合氯化铝的用量相对较少,就能达到理想的处理效果,从而降低了处理成本。以某印染厂废水处理为例,使用传统絮凝剂时吨水投加量为 500 克,而改用聚合氯化铝后,投加量降至 200 克,处理成本大幅降低。
安全性高:聚合氯化铝无毒或低毒,在水处理过程中不会产生二次污染,符合严格的环保要求。这使得它在饮用水处理等对安全性要求极高的领域得以广泛应用,保障了人们的用水安全。
腐蚀性小:对设备的腐蚀性较小,可延长设备的使用寿命,减少设备维护和更换成本。在一些工业循环水处理系统中,长期使用聚合氯化铝进行水质净化,设备的腐蚀程度明显低于使用其他腐蚀性较强药剂的情况。
二、聚合氯化铝的应用领域
水处理领域
饮用水处理:聚合氯化铝是保障饮用水安全的重要药剂。它能有效去除饮用水中含有的有机物、杂质、重金属离子等对人体有害的物质,使饮用水达到国家规定的卫生标准。在许多城市的自来水厂中,聚合氯化铝被广泛用于原水的净化处理,经过其处理后的水清澈透明,口感良好。
污水处理
市政污水处理:在市政污水处理厂,聚合氯化铝承担着去除污水中悬浮物、胶体物质等污染物的重任。通过投加聚合氯化铝,污水中的杂质迅速凝聚沉淀,使污水得到初步净化,为后续的深度处理奠定基础。经其处理后的污水,水质明显改善,可达到排放标准排放。
工业废水处理:在印染、皮革、造纸、重金属、酿造、冶金、矿山、肉类加工等众多工业行业中,产生的废水成分复杂,污染严重。聚合氯化铝能够针对不同行业废水的特点,有效地去除其中的污染物。例如,在印染废水中,它能去除废水中的染料分子和助剂,降低废水的色度和化学需氧量(COD);在重金属废水中,能与重金属离子发生反应,使其沉淀分离,达到去除重金属的目的。处理后的工业废水可实现循环使用,节约水资源的同时,减少了对环境的污染。
其他水处理:聚合氯化铝还用于河水、湖水及地下水的处理,以及工业用水和工业循环水的处理等。在一些河流湖泊受到污染,水体富营养化的情况下,投加聚合氯化铝可以改善水质,减少水华现象的发生。在工业循环水系统中,它能防止水中杂质沉积,保证循环水系统的正常运行。
工业生产领域
采矿行业:在采矿过程中,聚合氯化铝用于矿石洗选。一方面,它能使水与脉石分离,实现水的回用,提高水资源利用率;另一方面,对于洗选过程中产生的污泥,聚合氯化铝可用于脱水处理,便于污泥的后续处置。例如,在某铜矿的洗选工艺中,使用聚合氯化铝后,水的回用率从原来的 60% 提高到了 80%。
石油开采:聚合氯化铝在石油开采领域用途广泛。它不仅是废水处理的主要材料,用于处理石油开采过程中产生的大量含油废水,去除其中的油污和悬浮物,使废水达标排放或回用;还可用作驱油剂,提高石油的采收率;在堵水调整剂、钻井液调整剂、压裂液添加剂等方面也发挥着重要作用。
造纸工业:在造纸工业中,聚合氯化铝具有多重功效。它可作为松香中性施胶沉淀剂,提高纸张的抗水性和强度;同时,作为助留助滤剂,能有效地提高浆料的滤水性能和纤维的留着率,减少纤维流失,降低生产成本;此外,还可用于造纸废水的处理,去除废水中的细小纤维、填料和化学药剂等污染物,实现废水的达标排放。
纺织印染:在纺织印染行业,聚合氯化铝与其他药剂协同作用。它能够提高染料在织物上的附着力和色牢度,使印染后的织物颜色更加鲜艳持久;同时,通过调节染料溶液的 pH 值,防止色泽出现偏差,保证印染产品的质量稳定。
水泥工业:在水泥生产过程中,聚合氯化铝用于水泥凝固和模具浇铸等环节。它能够调节水泥的凝结时间,提高水泥制品的强度和质量,确保模具浇铸过程的顺利进行。
其他领域
化妆品:部分聚合氯化铝产品可作为抑汗化妆品的主要原料。其具有收敛作用,能够减少人体汗液的分泌,保持皮肤干爽,为消费者带来舒适的使用体验。
食品工业:食品级聚合氯化铝作为净水絮凝剂中的高端产品,用于日化生产中对废水的絮凝沉淀,确保废水达标排放;同时,在制药和化妆品、美容行业中,也可作为原料或添加剂使用,因其安全性高,不会对产品质量和人体健康产生不良影响。
水产养殖业:在水产养殖过程中,水体容易受到有机物污染,导致水质恶化。聚合氯化铝能有效去除水体中的有机物,改善水质,为水产养殖提供良好的生存环境,促进水产动物的健康生长。