聚合氯化鋁在污水處理中的應(yīng)用

  聚合氯化鋁是一種常見(jiàn)的污水處理化學(xué)物，具有投加量少、絮體大、沉降速度快、成本低、混凝效果好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用與各種行業(yè)的污水處理當(dāng)中。本文介紹了聚合氯化鋁的污水處理機(jī)理，以及常見(jiàn)的應(yīng)用方法，并以造紙廢水為例，實(shí)驗(yàn)分析了聚合氯化鋁在造紙污水處理中的應(yīng)用效果，希望能夠?qū)�這種方法的完善、推廣和應(yīng)用，提供一些幫助和啟示。
聚合氯化鋁是一種高性能無(wú)極高分子絮凝劑，其分子式為A1n（OH）mC13n-mo，與其他的無(wú)機(jī)高分子相比，聚合氯化鋁具有分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、絮體大、沉降速度快、成本低、混凝效果好等優(yōu)點(diǎn)，是目前一種不錯(cuò)的污水處理方法，主要用于生活污水和工業(yè)廢水的處理。 
聚合氯化鋁具有多種形態(tài)，包括單體和聚合體，是一種按照一定比例存在的多態(tài)物質(zhì)的穩(wěn)定的結(jié)合，也就是A13+大批A（OH）3之間，現(xiàn)在的研究一般集中在羥基聚合氯化鋁，這是一種典型的多核聚體，具有穩(wěn)定的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。聚合氯化鋁在水中主要是以二維或三維的鏈狀顆粒形態(tài)存在的，與其他的高分子混凝劑相比，聚合氯化鋁的電中和性比較突出，還具有網(wǎng)捕卷掃、吸附架橋等多種作用。從其作用的過(guò)程來(lái)看，本質(zhì)上屬于多核羥基絡(luò)合物表面絡(luò)合，其處理污染物是表面水解和表面沉淀的過(guò)程。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是點(diǎn)對(duì)水中存在的膠顆粒 污染物進(jìn)行電中和 ，在將其壓縮到擴(kuò)散層，將其中的ξ電位和水化膜，達(dá)到脫穩(wěn)的效果，在利用其具有的網(wǎng)捕卷掃、吸附架橋等作用，將這些膠體顆粒形成絮體，沉淀以后逐漸的與水分子分離開(kāi)來(lái)，從而達(dá)到處理的目的。 
1.2聚合氯化鋁污水處理應(yīng)用情況 
聚合氯化鋁的應(yīng)用范圍非常廣泛，常見(jiàn)的有印染廢水、造紙制漿廢水、啤酒廠廢水等，處理效果比較突出。在應(yīng)用方法上，除了直接用于處理污水之外，也可以作為預(yù)處理工藝處理污水，或者與其他水處理藥劑配合處理污水，或者改性以后再用于污水處理。聚合氯化鋁直接用于污水處理一般是污水的混凝處理，通過(guò)使用可以快速的降低廢水的色度、濁度，以及污水當(dāng)中所含的COD和BOD，同時(shí)它的吸附能力還可以去除污水當(dāng)中所含的N、P等污染物，這種方法比較適合不太嚴(yán)重的生活廢水的處理。聚合氯化鋁也可用于與其他工藝組合處理污染比較嚴(yán)重的污水，比如說(shuō)與強(qiáng)氧化劑組合處理水中的有機(jī)質(zhì)（AOM）。當(dāng)然，聚合氯化鋁與其他藥劑復(fù)配處理污水也是一種重要的應(yīng)用方式，比如說(shuō)聚丙烯酰與聚合氯化鋁復(fù)配使用，一些研究結(jié)果顯示這種復(fù)配處理方法，污水中的濁度、TSS和COD的去除率有明顯的提高，能夠達(dá)到95%以上。 
2聚合氯化鋁在造紙污水處理中的應(yīng)用 
造紙廢水是一種污染比較嚴(yán)重廢水，會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的危害，本文選擇造紙廢水研究聚合氯化鋁的處理效果。 
2.1混凝劑的制備與混凝試驗(yàn) 
混凝過(guò)程中的影響因素比較多，比如說(shuō)水溫、pH值、水利條件、投入量等，其中pH值對(duì)混凝效果的影響較為明顯，在不同的pH值下混凝劑的水解產(chǎn)物有明顯的差異，直接影響到處理的效果。以聚合氯化鋁制成的混凝劑在水解過(guò)程中會(huì)不斷的產(chǎn)生H+，這就要求水中必須有足夠的堿來(lái)中和H+。此外，投入量也直接影響到處理的效果，如果投入量不足，水中的懸浮物沒(méi)有充分脫穩(wěn)，，就會(huì)直接影響到沉降與分離，導(dǎo)致處理效果下降，投入量過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致顆粒超荷處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，也會(huì)影響到處理效果。 
（1） 混凝劑的制備 
使用電子天平準(zhǔn)確的稱取13.2g結(jié)晶氯化鋁，將其溶解到50ml的水中，再稱取3.2NaOH，溶于50ml的術(shù)中，將其在攪拌器之下攪拌滴加到氯化鋁融合當(dāng)中，繼續(xù)攪拌3h以后，將其轉(zhuǎn)移到150ml的容量瓶鄧忠定容，在常溫下熟化1h，既可以得到B（OH/AL3+）1.8濃度為的聚合氯化鋁溶液。 
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程 
取已經(jīng)制備浩的聚合氯化鋁 ，以不同的混凝劑投加量，投加到不同的pH值的造紙污水當(dāng)中，做混凝試驗(yàn)，觀察聚合氯化鋁在SS和CODCr上的處理效果，具體的處理結(jié)果見(jiàn)圖1、2。 
從圖1、2中可以明顯的看出，聚合氧化鋁在應(yīng)用于造紙污水處理當(dāng)中，適合的pH值在7-9之間，在這一范圍內(nèi)的污水處理效果好，而在其它pH值范圍內(nèi)的處理效果明顯比較差，在pH值為5的時(shí)候SS和CODCr去除率只有20%左右。從混凝劑的投入量上來(lái)看，黨投入量大于7500mg/L的時(shí)候，造紙污水中的懸浮物去除率可以達(dá)到95%以上，CODCr的去除率也能達(dá)到20%-50%左右，處理的效果還是非常明顯的。 
2.2 應(yīng)用評(píng)價(jià) 
從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn)，聚合氯化鋁在造紙污水處理中的應(yīng)用不僅成本比較低，其產(chǎn)生的處理沉渣還能直接作為造紙工藝的原材料使用，較好的解決了污水處理當(dāng)中的二次污染問(wèn)題，還能有效的降低造紙成本，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，聚合氯化鋁適合應(yīng)用于堿性污染物的處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明黨污水的pH值在7-9的條件下，其處理效果才能得到有效的保障。當(dāng)然，聚合氯化鋁并不能去除造紙污水當(dāng)中所有的污染物，只適合去除其中的懸浮態(tài)和膠態(tài)物質(zhì)，而對(duì)于溶解狀態(tài)的物質(zhì)處理效果較差。 
總之，聚合氯化鋁是目前一種比較經(jīng)濟(jì)的污水處理方法，能夠有效的去除水中的懸浮態(tài)和膠態(tài)物質(zhì)，污水當(dāng)中的污染成分比較多，其中很多物質(zhì)不能使用聚合氯化鋁去除，只能采用其他方法去除，在使用聚合氯化鋁的過(guò)程中，盡量與其它方法配合使用，才能達(dá)到理想的效果。