聚合氯化铝在生活污水处理中的使用方法和优势分析

亿升化工聚合氯化铝在生活污水处理中的使用方法和优势分析
    亿升化工厂是具有二十年生产历史的老厂，我厂把聚合氯化铝在生活污水的处理中的使用方法和优势分析如下一、应用情况和开发利用前景 
絮凝过程既是古老的水质净化处理方法，又是当今众多水处理工艺技术中应用广泛、普通的单元操作工艺技术。絮凝过程作为众多处理工艺流程中不可缺少的前置关键环节，其效果的好坏往往决定后续工艺流程的运行工况、终出水质量和成本费用，因此，它始终是水处理工程中重要的研究开发领域。
复合型絮凝剂聚合氯化铝是在原有无机高分子絮凝剂基础上创新发展的新型品种，具有价廉、、多功能，反应速度快，凝絮颗粒密实、沉降快等特性。比传统产品具有显著除浊、脱氮除磷以及油，COD和BOD等作用功能。在当前饮用水微污染物净化处理工艺，城镇污水强化絮凝工艺，纳污河流整治以及工业废水净化处理过程中都将得到广泛应用。因此，国内外市场应用前景十分看好，社会环境效益与经济效益十分可观。 
目前市场上流行的絮凝剂主要有：聚合氯化铝(PAC)、聚硅酸系列混凝剂、聚丙烯酰胺系列絮凝剂、絮凝脱色剂、除油絮凝剂（油水分离剂）、杀菌灭藻剂、HB-902 固体活性溴杀菌灭藻剂、清洗剂系列、阳离子有机高分絮凝剂、多功能复合型絮凝剂)、阳离子高分子絮凝剂、乳液型阳离子絮凝剂、阴离子絮凝剂、阳离子絮凝剂、聚合硫酸铁(PFS)等等。 
二、影响絮凝效果的因素 
絮凝剂对胶体分散系的混凝过程，实质上是絮凝剂-溶剂、絮凝剂-胶体、胶体-溶剂这三种关系综合作用的结果。为了提高絮凝效果，就必须根据废水中胶体和细微悬浮物的性质和浓度，正确地控制絮凝过程的工艺条件。影响絮凝的因素很多，现归纳如下：
1、水温　 絮凝剂的水解与温度有关，一般说来，水温20~30℃为宜。每当温度升高10℃时，水解速度增加1倍。温度尤其对铝盐的絮凝效果影响较大，当水温低于5℃时，铝盐的水解速度极慢，作用显著降低。温度在10~15℃下，生成Al（OH）3絮团是无定形，松散不易沉降，水温低，水的耗滞系数大，阻力增加，碰撞次数减少，影响絮凝效果。这时可投加高分子助凝剂以改善处理效果，或用气浮法代替沉淀法作为后续处理过程。而当温度升高时，絮团比较紧密，易于沉降。 
2、pH值　 铝、铁盐絮凝剂水解产物中主要起絮凝作用的是多核多羟基阳络离子的电性中和作用和吸附桥连作用，其次是氢氧化物沉淀的卷带网捕作用。如用铝、铁盐处理废水时，水解反应式为： 
MeA + H2O ===== MeOH + H+ + A— 
Me+ + H2O ===== MeOH + H+ 
其中，Me+代表絮凝剂中的阳离子；A—代表絮凝剂中的阴离子。由水解方程式可知，水解进行结果使溶液pH值降低。若原水碱度不足，要中和新增加的H+离子时，应投入碱类药剂以提高碱度。一般投入助凝剂，如加入石灰或苏打（约20mg/L，以CaO计）。是典型的两性化合物 
在酸性溶液中　 Al（OH）3　+　3H+　====　Al3+　+　3H2O　 
在碱性溶液中　 Al（OH）3　+　OH— ====　AlO2　+　2H2O 
当PH<4时,水中无Al(OH)3胶粒存在,呈[Al(OH)n]3+, n = 6~10。 
当4 　　当6 　　当PH>8时，呈[Al(OH)4]、[Al8(OH)26]2—等铝的离子。 
所以溶液适宜的pH值为6.4~7.8。铁盐絮凝时pH值在5~7范围内，Fe(OH)3絮团可以迅速形成，佳的pH值为6.0~6.4；但有的资料指出以pH值9~11为佳。 
（3）混凝剂的种类及用量　混凝剂品种的选择除了考虑来源、成本等因素外，还应该考虑以下问题：当水循环使用时，混凝剂不应带入对生产有害的物质；絮凝剂的用量取决于胶体的浓度、电性正负和电荷数量以及絮凝过程的pH值。各种絮凝的佳用量范围是互不相同的。 
无机盐絮凝剂的用量与作用离子的电荷有关。例如，使带负电胶体脱稳所需的Na+、Ca2+和Al3+的用量大体成1：10－2：10－3的比例。使胶体絮凝的絮凝剂用量范围随胶体浓度的增大而变宽，随絮凝剂分子量的增大而变窄。高分子絮凝剂，使胶体絮凝和再稳的计量要比铝铁盐低得多，在使用高分子絮凝剂时尤其要十分注意使用量。 
（4）搅拌强度和时间　　絮凝工艺过程包括混合、反应和分离三个阶段。混合阶段的基本要求是使药剂迅速而均匀地扩散到废水中，并形成微絮凝，因而搅拌强度要大，但时间要短。在反应阶段则要求水流有适当的速度梯度，既要为微絮凝的成长创造良好的碰撞机会，又要防止已形成的絮凝体被打碎，因而搅拌强度要比混合阶段小，但时间要比较长。上述两个阶段的搅拌强度和时间要求，由它们各处的速度梯度G或速度梯度与停留时间乘积GT值来体现。一般水处理中，混合阶段的G值约为500~1000s—1，混合时间为10~30s，一般不超过2min;在反应阶段，G值约为10~100s－1，停留时间一般为15~30min，GT值在104~105范围内，主要是使水中微粒凝聚成矾花并增大而沉淀（或上浮）的过程。在废水处理中，搅拌强度和时间应取低限值。 
（5）水样　　对不同水样，由于废水中的万分不同，同一种絮凝剂的处理效果可能会相差很大。 
（6）助凝剂　　有时当单用絮凝剂不能取得较好的效果时，可以投加某种称为助凝剂的辅助药剂来调节、改善絮凝条件，提高处理效果。助凝剂主要起以下几方面的作用： 
①　通过投加酸性或碱性物质来调整pH值。　 
②　通过投加活化硅胶、骨胶、PAM等改善絮凝体结构，利用高分子助凝剂的吸附架桥作用以增强絮凝体的密实性和沉降性能。 
③ 通过投加氯、臭氧等氧化剂，在采用FeSO4是，可将Fe2+氧化Fe3+为，当废水中有机物过高时，也可使其氧化分解，破坏其干扰或使胶体脱稳，以提高絮凝效果。 
常见的助凝剂有PAM、活化硅胶、骨胶、海藻酸钠、氯气、氧化钙、活性炭等。 
三、聚合氯化铝水处理领域应用概况 
在水处理工程领域中，聚合氯化铝絮凝剂在国内外的需求量日益激增，尤其在给水处理中已逐渐取代传统的凝聚剂而成为主流絮凝剂。大量的应用实践证明，使用聚合氯化率替代传统的铁、铝盐混凝剂，可明显提高水厂的净化效能、降低处理成本、改善出水水质。其主要优点表现在：　　　　 
（一）、优良的凝聚除浊脱色和去除腐殖质的效果及较广泛的使用pH范围　　聚合氯化铝不仅具有强烈的凝聚除浊效果，而且也具有明显脱色及去除腐殖质的效果。在相同处理条件下达到佳絮凝作用，聚合氯化铝所需剂量比传统铝盐要减少2/3之多。在相同剂量条件下，使用聚合铝能够获得比传统铝盐更低的残余浊度，因而可以以较低剂量得到相同的处理结果。此外，聚合铝使用的pH范围比传统铝盐要宽的多。 
（二）、良好的低温混凝处理效能及沉降效能　 一般在低温水（<5℃）时,传统混凝剂的混凝除浊效能明显降低并导致出水水质恶化,而使用聚合铝,无论是低温还是常温水,都能获得较好的混凝除浊效果。此外,聚合氯化铝能够明显提高固液分离效率，改善沉降过滤及污泥脱水性能，从而缩短沉淀池的停留时间，增加产水量。另外，由于所生成絮凝体颗粒大而紧密，从而易于进行过滤和污泥脱水。 
（三）、较低的残留铝含量　 聚合氯化铝处理后水中的残留铝含量十分低，传统硫酸铝处理水中的残留铝含量一般为150~255μg/L，而聚合铝处理水质中的残留铝含量只有40~55μg/L。 
（四）、操作简便　 采用聚合氯化铝盐处理时操作过程相对传统的处理方法要简便得多。
亿升化工，是继亿升化工厂的基础上改制的新型股份制企业。二十多年来公司本着“追求品质；尽善尽美”的企业经营理念，不断开发聚合氯化铝等净水药剂，扩大企业规模，生产设备，技术力量雄厚。产品已有聚合氯化铝扩展到环保填料等六大系列，三十多个品种。质量优于国内同行业之首，它适用于各种过滤器、离子交换器、无阀滤池、虹吸滤池、移动式供水设备及微滤、超滤、反渗透、游泳池、海水淡化等水处理设备，是自来水公司、污水处理厂、造纸、制药、酿造、电力、冶金、ú气、纺织、印染、石油、化工行业的理想产品，用户遍布全国20多个省、市及出口东南亚国际市场。