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湖南衡阳松木经济开发
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聚氯化铝的生产技术与研究进展

日期:2014年6月25日 16:24

    衡阳市建衡实业有限公司是由1958年建厂的原衡阳市建衡化工厂改制组建的民营企业。主要从事铝盐系列产品及水处理剂系列产品的研发、生产、经营,公司荣获“全国石油和化学工业先进集体”,产品铵明矾、钾明矾被中国化工学会授予“质量过硬、优秀重点推荐产品”,产品硫酸铝、明矾均是湖南省名牌产品,商标“荷花”牌被评为湖南省著名商标,是湖南省“小巨人”计划企业、湖南省生活饮用水管理“先进单位”、衡阳市“纳税先进单位”、“守合同重信用单位”、“节能降耗先进单位”。

    聚合氯化铝是目前国内外广泛使用的高效混凝剂,具有用量少、污泥少、除浊高、对出水pH影响小等优点。根据自己实际研究经验,对国内外聚合氯化铝制备技术的进展研究进行了评述,并提出了聚合氯化铝生产工艺和性能的改进方法。结果表明,聚合氯化铝的制备方法很多,但只有酸法和碱法实现了工业化生产;尽管酸法普遍存在原料利用率低、酸雾大等缺点,但工艺简单,投资少,仍然是将来一种主要的生产方法;目前中国聚合氯化铝溶液的生产方法基本上都属于酸法,最主要的是提高聚氯化铝品质,降低重金属含量,降低成本。
    聚合氯化铝厂家研究了一种制备聚合氯化铝的新工艺。该工艺为以硫酸铝、氯化钙和氢氧化钙为原料制备聚合氯化铝;考察了原料配比、反应温度、熟化温度、熟化时间以及pH值对产品性能的影响,确定了最佳的反应条件。制备聚合氯化铝的最佳实验条件为:n(Al2(SO4)3·18H2O)∶n(CaCl2)∶n(Ca(OH)2)1.00∶2.75∶1.20,加入CaCl2时的温度为95℃,加入CaCl2时间为20 min,加入Ca(OH)2的温度为50℃,加入Ca(OH)2时间为20 min,熟化反应温度为60℃,熟化时间为4 h。对产品进行了水处理实验,考察产品对废水COD和浊度的去除效果,结果表明,COD的去除率与浊度的去除率都很高。
    高效混凝剂聚合氯化铝是目前水处理研究开发的热点,它具有用量少、污泥少、除浊高,对出水pH影响小等优点,是污水处理中的理想絮凝剂。因而对国内外聚合氯化铝制备技术的研究进行了评述,归纳了不同原料生产聚合氯化铝工艺技术,分析了各类聚合氯化铝混凝剂的优点,并介绍了聚合氯化铝生产工艺的主要改进技术。
我国是有着悠久煤炭开采史的煤炭生产大国。但同时由于煤炭开采产生的大量煤矸石却带来了严重的环境污染和生态破坏。无论对于我国还是世界,矿物资源都很紧缺,而煤矸石的大量堆积,无疑是一种资源浪费,因此,对煤矸石的处理、处置及资源化研究已势在必行。
    无机高分子絮凝剂是在传统铝盐、铁盐基础上发展起来的一种新型的水处理药剂,无机高分子絮凝剂在净化矿井水,处理选煤厂煤泥水上比传统混凝剂有着优良的性能,并且比有机高分子絮凝剂的价格低。而煤矸石富含制备无机高分子絮凝剂的主要成份,是制备无机高分子絮凝剂的天然原料。如果能对这一部分铝加以利用,将产生巨大的社会效益和经济效益。
    以煤矸石为原料制备高效无机高分子絮凝剂聚合氯化铝(Polyaluminum chlori,以PAC表示),并通过实验室单因素条件实验,确定合成的优化工艺,得到了较为理想的结果。主要研究内容和结论如下:
    经过化学分析测得煤矸石中二氧化硅的含量为51.79%,三氧化二铁和三氧化二铝含量为3.98%和22.58%。
    单因素实验研究结果表明,在常压、反应温度为105-108℃(水和盐酸的共沸温度)条件下,得出用质量分数20%的盐酸浸取煤矸石中的铝的优化反应条件:煤矸石煅烧温度为650℃,酸浸时间为3h,加酸量为0.01908mol/g,固液比为1:4,浸出率可达63.7%。
    通过对不同聚合条件下自制聚合氯化铝的盐基度和氧化铝的含量进行分析,得出优化的聚合条件为:聚合时间为30min、聚合温度为60℃、聚合pH值为3.7。自制聚合氯化铝的盐基度为60%、氧化铝的含量为10.06%,完全符合我国聚合氯化铝的国家标准(GB15892—1995)。
    采用烧杯混凝实验对自制的聚合氯化铝和市售的聚合氯化铝混凝特性分别进行研究。实验结果表明自制聚合氯化铝絮凝剂对高岭土模拟废水处理的优化条件为:投加量500mg/L,废水的pH值为8,沉降时间为15min,搅拌速度为200r/min;市售PAC的优化条件为:投加量500mg/L、废水的pH值为9、沉降时间为15min、搅拌速度为200r/min。而且以煤矸石为原料制备的PAC处理高岭土废水效果优于市售的PAC处理效果。
    在聚合氯化铝处理纺织废水时调节pH值是生物法处理废水时常用的预处理手段,目的是要进水pH值符合反应器中的微生物生长要求,聚合氯化铝最适pH值为6.5~7.5,工程上一般控制pH值6~9.本研究废水pH值在6.5~10.3之间变化,此范围远远超过了聚合氯化铝最适pH值(6.5~7.5)因此,在如此高的pH值条件下,聚合氯化铝对有机污染物的去除效果有待于考察。
    常见的纺织废水属于高PH值,水中普遍存在有不同程度的有机物污染,PH值对水中有机物存在形态有很大影响,会对聚合氯化铝处理去除有机物的效果产生直接影响。当水的PH值较低时,天然水中腐植酸类有机物质子化程度较高,此时易于吸附到絮凝体上共沉淀出去,相反当天然水的PH值较高时,则很难吸附到絮凝体上。纺织废水具有量大、色度高、PH值高的特点。目前我国多采用生化法处理,但对色度和COD去除率低,特别是遇到PH值高大11~14时的纺织废水,在此条件下一般的含量越高的聚合氯化铝絮凝效果受影响越大,此时需要进行远水PH值进行投加碱化处理,或者在生产聚合氯化铝过程中降低盐基度的数值。污水处理聚合氯化铝用高纯盐酸、氢氧化铝和铝酸钙粉经高温反应后,再加入精制硫酸铝聚合而成。固体为淡黄色微粉、10%液体清澈透明。
    液态产品可以直接投放,也可稀释后投放。固体产品需溶解稀释后投放。根据待处理水质和产品数量确定稀释用水量。固态产品的稀释比例为2-20%,液态产品为5-50%(根据重量)
    液态产品的投量为3-40克/吨,固态投放量为1-15克/吨,具体投放量以絮凝测试和实验为准。
    纺织印染废水在处理时难度较大,建议使用聚合氯化铝进行絮凝沉淀处理,我们提供纺织废水PH值调整方法,使您在使用聚合氯化铝处理纺织废水时起到事半功倍的效果。
    纺织污水处理专用高效聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂,在生产过程中经过板框压滤设备深层加工后,调整聚合氯化铝的盐基度值85左右。由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。应用于纺织污水处理特别是江苏地区有明显效果。液体聚合氯化铝可直接投加,也可以用水稀释后投加;固体聚合氯化铝应加水溶解后投加。稀释比例一般为:固体产品2~20%,液体产品5~50%(以重量百分比计);药剂投加量一般为:液体产品3~40克/吨,固体产品1~15克/吨,具体投加量由纺织污水用户根据搅拌实验和生产性实验来决定。目前,聚合氯化铝生产厂家,针对江苏地区纺织污水处理难以处理彻底,进行实地水样研究及产品分析后,特制出专用于纺织污水用的高效聚合氯化铝。用于解决传统聚合氯化铝处理纺织污水时出现的碱度过高,处理效果不理想等难题。纺织污水用的高效聚合氯化铝性能:制水成本比其他无机混凝剂低20~80%;聚合氯化铝投加药剂后能快速形成絮凝体,且矾花大,沉速快;适应各种温度的水源,溶解性好;液体产品能适应自动化投加,腐蚀性小,便利操作,且长期使用不堵管。
    聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂,由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。由于油田污水处理工艺相对较复杂,目前国内一般都使用特定的聚合氯化铝净水药剂加聚丙烯酰胺进行深度处理,采用电化学方法氧化油田污水中的硫离子为硫单质,然后使用聚合氯化铝作为絮凝剂脱硫。考察了絮凝剂加入量、搅拌强度和搅拌时间对絮凝剂脱硫效果的影响,结果表明,当聚合氯化铝质量浓度为0.8g/L、搅拌速率为100r/min、搅拌时间为4min时,絮凝效果最好,出水浊度值最小,pH接近中性。油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水聚合氯化铝。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。
 

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