聚合氯化鋁（Polyaluminium?Chloride，縮寫PAC），簡稱聚鋁。它是一種無機高分子混凝劑，由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。
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聚合氯化鋁
CAS登錄號 1327-41-9;101707-17-9;11097-68-0;114442-10-3; 外觀 黃色
EINECS登錄號 215-477-2 熔點 190253kPa 化學式 Al2Cln（OH6-n
英文名 Poly Aluminium Chloride 水溶性 易溶于水 密度 液體≥1.12
別稱 PAC聚鋁聚氯化鋁多氯化鋁堿式氯化鋁凈水劑羥基氯化鋁多元氯化鋁聚合鋁復合聚合氯化鋁
應用 水處理造紙施膠糖液精制鑄造成型布匹防皺催化劑載體醫藥精制水泥速凝抑汗化妝品主要原料
一種新興凈水材料無機高分子混凝劑簡稱聚鋁英文縮寫為PACpoly aluminum chloride它是介于AlCI3和AlOH3之間的一種水溶性無機高分子聚合物化學通式為[Al2OHnCl6-nLm]其中m代表聚合程度n表示PAC產品的中性程度m品的中n=1-5為具有Keggin結構的高電荷聚合環鏈體對水中膠體和顆粒物具有高度電中和及橋聯作用并可強力去除微有du物及重金屬離子性狀穩定檢驗方法可按國際GB 15892--2003標準檢驗由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用生產出來的聚合氯化鋁是相對分子質量較大電荷較高的無機高分子水處理藥劑
顏色呈黃色或淡黃色深褐色深灰色樹脂狀固體該產品有較強的架橋吸附性能在水解過程中伴隨發生凝聚吸附和沉淀等物理化學過程聚合氯化鋁與傳統無機混凝劑的根本區別在于傳統無機混凝劑為低分子結晶鹽而聚合氯化鋁的結構由形態多變的多元羧基絡合物組成絮凝沉淀速度快適用PH值范圍寬對管道設備無腐蝕性凈水效果明顯能有效支除水中色質SSCODBOD及AsHg等重金屬離子該產品廣泛用于飲用水工業用水和污水處理領域
物理化學性質
聚合氯化鋁具有吸附凝聚沉淀等性能其穩定性差有腐蝕性如不慎濺到皮膚上要立即用水沖洗干凈生產人員要穿工作服戴口罩手套穿長筒膠靴聚合氯化鋁具有噴霧干燥穩定性好適應水域寬水解速度快吸附能力強形成礬花大質密沉淀快出水濁度低脫水性能好等優點用噴霧干燥產品可保證安全性減少水事故對居民飲用水非常安全可靠因此聚合氯化鋁又被簡稱為高效聚氯化鋁高效PAC或高效級噴霧干燥聚合氯化鋁聚合氯化鋁適用于各種濁度的原水pH適用范圍廣但是和聚丙烯酰胺相比其沉降效果遠不如聚丙烯酰胺
用途
作為絮凝劑主要用于凈化飲用水和給水的特殊水質處理如除鐵氟Cd放射性污染除漂浮油除菌除臭脫色除氟鋁Cr酚除油除濁除重金屬鹽除放射性污染物質對凈化各種水具有廣泛的用途聚合氯化鋁在表面處理中用作水處理劑可用于工業廢水處理如印染廢水還用于精密鑄造醫藥造紙制革橡膠石油化工染料
⒈ 城市給排水凈化河流水水庫水地下水
⒉ 工業給水凈化
⒊ 城市污水處理
⒋工業廢水和廢渣中有用物質的回收促進洗煤廢水中煤粉的沉降淀粉制造業中淀粉的回收
⒌各種工業廢水處理印染廢水皮革廢水含氟廢水重金屬廢水含油廢水造紙廢水洗煤廢水礦山廢水釀造廢水冶金廢水肉類加工廢水污水處理
⒍造紙施膠
⒎糖液精制
⒏鑄造成型
⒐布匹防皺
⒑催化劑載體
⒒醫藥精制
⒓水泥速凝
⒔抑汗化妝品主要原料
濃度配比方法
固體聚合氯化鋁稀釋成液體時首先要根據原水情況使用前先做小試求得最佳藥量在生產上使用聚合氯化鋁時按聚合氯化鋁固體清水=1:9-1:15質量比混合溶解即可氧化鋁含量低于1%的溶液易水解會降低使用效果濃度太高不易投加均勻藥劑投用后如見沉淀池礬花少余濁大則投加量過少如見沉淀池礬花大且上翻則加藥量過大應適當調整
顏色類型
聚合氯化鋁的顏色一般有白色黃色棕褐色不同顏色的聚合氯化鋁在應用及生產技術上也有較大區別國家標準范圍內的三氧化鋁含量在27%～30%之間的聚合氯化鋁多為土黃色到黃色淡黃色的固體粉狀這些類型的聚合氯化鋁水溶性比較好在溶解的過程中伴隨電化學凝聚吸附和沉淀等物理化學變化絮凝體形成快而粗大活性高沉淀快對高濁度水的凈化效果明顯
白色聚合氯化鋁因為被稱為高純無鐵白色聚合氯化鋁或食品級白色聚合氯化鋁與他聚氯化鋁相比是品質最高的產品主要的原材料是優質的氫氧化鋁粉鹽.酸采用的生產工藝是技術噴霧干燥法白色聚合氯化鋁用于造紙施膠劑制糖脫色澄清劑鞣革醫藥化妝品和精密鑄造及水處理等多個領域
黃色聚合氯化鋁的原材料是鋁酸鈣粉鹽.酸鋁礬土主要用于污水處理和飲用水處理方面用于飲用水處理的原材料是氫氧化鋁粉鹽.酸還有少許的鋁酸鈣粉采取的工藝是板框壓濾工藝或噴霧干燥工藝對于飲用水的處理國家在重金屬方面有嚴格的要求所以不論是原材料還是生產工藝都比棕褐色聚合氯化鋁要好黃色聚合氯化鋁一般采用滾筒干燥生產或噴霧塔干燥生產而成有片狀粉狀兩種固態形式
棕褐色聚合氯化鋁的原材料是鋁酸鈣粉鹽.酸鋁礬土還有鐵粉生產工藝是采用滾筒干燥法一般主要用于污水處理方面因為里面添加了鐵粉所以顏色呈棕褐色鐵粉添加的越多顏色越深鐵粉如果超過一定的量在某些時候也被稱為聚合氯化鋁鐵在污水處理發面具有卓越的效果
優越性
PAC聚合氯化鋁由于噴霧干燥穩定性好適應水域寬水解速度快吸附能力強形成礬花大質密沉淀快出水濁度低脫水性能好等優點在同樣水質的情況下噴霧干燥聚合
氯化鋁投加量減少尤其在水質不好的情況下噴霧干燥產品投量與滾筒干燥聚氯化鋁相比可減少一半不僅減輕了工人的勞動強度而更重要的是減少用戶的制水成本除此之外用噴霧干燥產品可保證安全性減少水事故對居民飲用水非常安全可靠
聚合氯化鋁,簡稱高效聚氯化鋁,或高效PAC采用目前最為先進的生產工藝使用高效度的優質原料反應聚合而成生產按照國標GB15892-2009要求執行聚氯化鋁是通過噴霧干燥工藝加工而成.因此也可叫高效級噴霧干燥聚合氯化鋁
合成方法
聚合氯化鋁的合成方法有很多種按照原材料的不同可分為金屬鋁法活性氫氧化鋁法三氧化二鋁法氯化鋁法堿溶法等
① 金屬鋁法采用金屬鋁法合成聚合氯化鋁的原料主要為鋁加工的下腳料如鋁屑鋁灰和鋁渣等由鋁灰按一定配比在攪拌下緩慢加入鹽.酸進行反應經熟化聚合沉降制得液體聚合氯化鋁再經稀釋過濾濃縮干燥制得在工藝上可分為酸法堿法中和法3種酸法主要是用HCl產品質量不易控制堿法生產工藝難度較高設備投資較大且用堿量大pH值控制費原料成本較高用的最多的是中和法只要控制好配比一般都能達到國家標準
② 氫氧化鋁法氫氧化鋁粉純度比較高合成的聚合氯化鋁重金屬等有du物質含量低一般采用加熱加壓酸溶的生產工藝這種工藝比較簡單但生產的聚合氯化鋁的鹽基度較低因此一般采用氫氧化鋁加溫加壓酸溶再加上鋁酸鈣礦粉中和兩道工序
③ 三氧化鋁法含三氧化二鋁的原料主要有三水鋁石鋁釩土高嶺土煤矸石等該生產工藝可分為兩步第一步是得到結晶氯化鋁第二步是通過熱解法或中和法得到聚
合氯化鋁
④ 氯化鋁法采用氯化鋁粉為原料加工聚合氯化鋁這種方法應用最為普遍可用結晶氯化鋁于170℃進行沸騰熱解加水熟化聚合再經固化干燥制得
⑤ 堿溶法先將鋁灰與NaOH反應得到鋁酸鈉溶液再用HCl調pH值制得聚合氯化鋁溶液這種方法制得的產品顏色外觀較好不溶物較少但氯化鈉含量高原材料消耗高溶液氧化鋁含量低工業化生產成本較大
注意事項
① 在操作上聚合氯化鋁的凈水過程一般分為三個階段這三個階段分別是凝聚階段絮凝階段和沉降階段凝聚階段在藥液注入混凝容器與原水快速混凝時會在極短時間內形成微細礬花此時水體變得更加渾濁它要求水流能產生激烈的湍流然后聚合氯化鋁進入絮凝階段絮凝階段是礬花成長變粗的過程要求適當的湍流程度和足夠的停留時間10～15min至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉形成表面清晰層當絮凝劑處于沉降階段時它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程要求水流緩慢為提高效率一般采用斜管或板式沉降器大量的粗大礬花被斜管板壁阻擋而沉積于池底上層水為澄清水剩下的粒徑小密度小的礬花一邊緩緩下降一邊繼續相互碰撞結大至后期余濁基本不變
② 聚合氯化鋁須保存在干燥防潮避熱的地方<80℃切勿損壞包裝產品可長期儲存
③ 聚合氯化鋁產品必須溶解才能使用溶解設備和加藥設施應采用耐腐蝕材料
④ 聚合氯化鋁的液體產品有效儲存期為半年固體產品有效儲存期為兩年固體產品受潮后仍然可使用
聚合氯化鋁成分:
主要是三氧化二鋁即氧化鋁分子式 [Al2OHnCl6-nxH2O]mm≤10n=1～5 為具Keggin結構的高電荷聚合環鏈體形對水中膠體和顆粒物具有高度電中和及橋聯作用并可強力去除微有du物及重金屬離子性狀穩定
檢驗方法按國際GB15892-2003標準檢驗
聚合氯化鋁技術指標
標準 | GB/15892-2009 | GB/T22627-2008 | ||
指標 | 飲用水級別 | 水處理級別 | ||
液體 | 固體 | 液體 | 固體 | |
三氧化二鋁AL2O3（%）≥ | 10.0 | 29 | 6.0 | 28.0 |
鹽基度B（%） | 40.0-90.0 | 30-95 | ||
水不溶物%≤ | 0.2 | 0.6 | 0.5 | 1.5 |
PH值 | 3.5-5.0 | 3.5-5.0 | ||
鐵（Fe）%≤ | ---- | 2.0 | 5.0 | |
As.ppm≤ | 0.0002 | 0.0005 | 0.0015 | |
Cd.ppm≤ | 0.0002 | --- | --- | |
Cr.ppm≤ | 0.0005 | --- | --- | |
鉛（Pb）%≤ | 0.001 | 0.002 | 0.006 | |
Hg%≤ | 0.00001 | --- | --- |
鹽基度
聚合氯化鋁的鹽基度是聚鋁中相對重要的指標特別是針對飲用水級別的聚鋁產品這項標準是聚鋁產線控制生產的重要指標之一鹽基度越低其價格越高各采購商可以根據廠子的實際情況來操作另外不同原材料不同工藝生產處理的聚合氯化鋁產品的鹽基度也是不同這就需要廠家來進行調整提高聚氯化鋁產品的鹽基度可大幅提高生產和使用的經濟效益鹽基度從65%提高到92%生產原料成本可降低20%使用成本可降低40%
作用
聚（合）氯化鋁其絮凝作用表現如下
a水中膠體物質的強烈電中和作用
b水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用
c對溶解性物質的選擇性吸附作用
聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大電荷較高的無機高分子水處理藥劑）的特點主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的
性能
a凈化后的水質優于硫.酸鋁絮凝劑凈水成本與之相比低15－30%
b絮凝體形成快沉降速度快比硫.酸鋁等傳統產品處理能力大
c消耗水中堿度低于各種無機絮凝劑因而可不投或少投堿劑
d適應的源水PH5.0-9.0范圍均可凝聚
e腐蝕性小操作條件好
f溶解性優于硫.酸鋁
g處理水中鹽分增加少有利于離子交換處理和高純制水
h對源水溫度的適應性優于硫.酸鋁等無機絮凝劑
形態分類
聚合氯化鋁形態分為兩種
a液體聚合氯化鋁是未干燥的形態有不用稀釋裝卸使用方便價格相對便宜的優點缺點是運輸需要罐車單位運輸成本增加（每噸固體相當于2-3噸液體）,比較適合于100公里內的用戶.
b固體聚合氯化鋁是液體聚合氯化鋁干燥后的形態有運輸方便的優點不需要罐車缺點是使用時還需要稀釋增加工作強度.
工藝分類
a滾筒式聚（合）氯化鋁 鋁含量一般水不溶物高多用于污水處理
b板框式聚（合）氯化鋁 鋁含量高水不溶物低用于市政污水處理和生活污水處理
c噴霧干燥聚（合）氯化鋁 鋁含量高水不溶物低溶解速度快.用于飲用水及更高標準水處理
聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺搭配使用介紹
首先來總得分析一下他們的關系之后向大家介紹一下混合的步驟注意事項和相關的知識洗滌劑生產廢水具有成份復雜廢水中CODcr和LAS成分含量高且難以直接生物降解廢水的pH值較低等特點 同時廢水中的洗滌劑成份達到一定濃度時會影響廢水處理的曝氣沉淀污泥消化等過程,在實際廢水處理過程中常采用絮凝劑解決高濃度LAS難于生物降解的問題因此在絮凝處理中研究絮凝劑種類的選擇用量及其影響因素等具有重要的現實意義
使用方法
將固體產品按13加水溶解為液體后再加10-30倍清水稀釋成所需濃度后使用投加的最佳PH值為3.5-5.0選擇最佳PH值投加可以發揮混凝的最大效益用量可根據原水的不同渾濁度測定最佳投藥量一般原水濁度在100-500mg/L時每千噸投加量為10-20kg原水濁度高時投藥量適當增加濁度低時投藥量可以適當減少
農村使用可將藥劑投入水缸內攪拌均勻靜置上清液即可使用每50公斤加入本藥劑l克左右如將本藥劑和高分子絮凝劑結合使用則效果更佳投藥可將陰離子聚丙烯酰胺或陽離子聚丙烯酰胺同PAC一起溶解成復合絮凝劑后使用或者先將PAC加入被處理水體形成凝聚體后加入陰離子聚丙烯酰胺吸附架橋成大的絮凝體
聚合氯化鋁在不同水質中的投加量
一在低濁度水中將固體的聚合氯化鋁產品按照13比例重量比加自來水稀釋并且攪拌至完全溶解
二在生活生產用污水中參照每噸污水先投加30g左右的聚合氯化鋁產品然后投加稀釋之后的聚丙烯酰胺產品如果效果不明顯請酌情減少或增加產品投加量
三在造紙廠污水處理中采用低濁度水的投放比例配置如效果不明顯可在酌量添加
四原水濁度在100-500mg/L時投加量為5-10mg即每千噸水投量為5-10kg用前最好根據水質特性進行小試選出最佳值然后投用
常用污水投放比例
應用領域 | 單位公斤/千噸水 | 應用領域 | 單位公斤/千噸水 |
生活用水 | 2.5～25 | 工業用水 | 2.5～25 |
城市污水 | 15～50 | 電鍍廢水 | 20～100 |
冶金廢水 | 20～150 | 造紙廢水 | 50～300 |
印染廢水 | 100～300 | 漂染廢水 | 100～300 |
造漆廢水 | 100～300 | 制革廢水 | 100～300 |
食品廢水 | 50～150 | 化工廢水 | 50～100 |
乳化廢水 | 50～200 | 洗煤廢水 | 30～100 |
包裝
聚合氯化鋁的包裝以及注意事項
⒈外用塑料編織袋內有塑料薄膜套裝每袋凈重25kg還可根據用戶要求改裝另有液體聚合氯化鋁銷售
⒉該品禁止與有du物品混裝運輸及儲存產品應存放在室內干燥通風陰涼處且勿受潮
⒋ 卸時要小心輕放固體產品貯存期一年
應用領域
⒈ 城水處理生活用水工業用水
⒉ 城市污水處理
⒊ 工業廢水污水污泥的處理及污水中某些渣質回收等
⒋對某些處理難度大的工業污水以PAC為母體摻入其他藥劑調配成復合PAC處理污水能得到驚喜的效果
混凝過程
⒈凝聚階段是藥液注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內形成微細礬花的過程此時水體變得更加渾濁它要求水流能產生激烈的湍流燒杯實驗中宜快速（250-300轉/分）攪拌10-30S一般不超過2min
⒉絮凝階段是礬花成長變粗的過程要求適當的湍流程度和足夠的停留時間（10-15min）至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉形成表面清晰層燒杯實驗先以150轉/分攪拌約6分鐘再以60轉/分攪拌約4分鐘至呈懸浮態
⒊沉降階段它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程要求水流緩慢為提高效率一般采用斜管（板式）沉降池（最好采用氣浮法分離絮凝物）大量的粗大礬花被斜管（板）壁阻擋而沉積于池底上層水為澄清水剩下的粒徑小密度小的礬花一邊緩緩下降一邊繼續相互碰撞結大至后期余濁基本不變燒杯實驗宜以20-30轉/分慢攪5分鐘再靜沉10分鐘測余濁
⒋強化過濾主要是合理選用濾層結構和助濾劑以提高濾池的去除率它是提高水質的重要措施
⒌本產品應用于環保工業廢水的處理使用方法與制水廠大體相同對高色度高CODBOD的原水處理輔以助劑作用效果甚佳
⒍采用化學混凝法的企業原用的設備無需作大的改造只需增設溶礬池即可使用本產品
⒎本產品須保存在干燥防潮避熱的地方
⒏本產品必須溶解才能使用溶解設備和加藥設施應采用耐腐蝕材料
處理污水
污水中含有膠體顆粒（系水中的塵埃腐殖質纖維素等與水形成的膠體狀的微粒）不能通過自然沉淀去除必須投加一些藥劑（絮凝劑）使水中難以沉淀的膠體顆粒脫凝結集聚絮凝成較大的顆粒而沉淀
為了確定水絮凝過程的工藝參數如絮凝劑的種類用量水的PH值溫度以及各種藥劑的投加順序等一般要做模擬實驗既在一定的水溫與控制合適的攪拌強度與時間的條件下用不同絮凝劑和投加量調節不同色水的PH值實驗看絮凝效果
美國實驗材料學會標準ASTM2035-1980（1990年修訂確認）《水的絮凝絮凝杯罐實驗方法》是先進的方法中國與1997年等效采用了ASTM的標準方法發布了國家標準方法
該方法包括快速攪拌慢攪拌和靜止沉降三個步驟投加的絮凝劑經過快速攪拌而迅速分散并與水中的膠體顆粒接觸膠粒開始聚集產生絮凝體通過慢速攪拌微絮體進一步相互接觸成長成較大的顆粒停止攪拌后形成的膠體聚集體依靠重力自然沉降到底部
本方法適應于確定水的絮凝過程的工藝參數包括絮凝劑種類用量水的PH值溫度以及各種藥劑的投加順序等
通過測定水樣在燒杯實驗的濁度色度即可得知膠體脫水聚集的程度
過程
1）多位攪拌器的轉速可以在20-150R/min 之間無級調節攪拌漿片由輕質耐腐蝕材料制成漿片尺寸為60mm*40mm*2mm,形狀為矩形在多位攪拌器的底座或內側應有照明裝置通過他可以觀察絮片的形成多位攪拌器和攪拌漿片尺寸浸入水中的位置應該是燒杯的3/4
2）燒杯
燒杯的尺寸外型相同容積不小于1500ml
操作步驟
1）根據多位攪拌器所設置的燒杯數目各量取100ML的水樣裝入燒杯中并將燒杯定位然后把攪拌漿片放入水中漿片的軸要偏離燒杯中心漿片與燒杯壁之間至少要留有 6.4MM的間隙記錄實驗開始的溫度
2）把絮凝劑裝入試劑架的試管的投藥時用水將各試管中的藥劑稀釋到10ml若其中一種藥劑的投加量大于10ml時其它試管也應該補水直至體積與用量相同添加懸浮液藥劑時應在投加前搖勻藥劑
3）開動多位攪拌器在120r/min轉速下快速攪拌按照預定的藥劑投加量同時投加向各個燒杯中投加藥劑攪拌1min .
4）降低轉速至20-40r/min轉速以能保持燒杯內顆粒均勻懸浮起來為準慢速攪拌約20min記錄初始絮片產生的時間
5）完成慢速攪拌后把攪拌漿片從水中提出來觀察絮體的沉降記錄大部分絮體沉降所用的時間但在特殊情況下沉降受到對流的影響此時記錄的沉淀的時間應是當上與向下運動的未沉淀絮體數量大致相同的時間
6）沉淀時15min后記錄燒杯底部絮片的厚度用移液管在燒杯中清夜的1/2處吸取水樣測定水樣的灼度色度及水樣的pH值
