聚合氯化鋁，簡稱PAC．是一種多羥基、多核絡(luò)合體的陽離子型無機(jī)高分子絮凝劑， 固體產(chǎn)品外觀為淡黃色。本產(chǎn)品的顯著特點是凈水效果明顯， 絮凝沉淀速度快，沉降快、活性好。適應(yīng)pH范圍寬；對管道設(shè)備腐蝕性低；能有效去除水中色質(zhì)、SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子；該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。

一、自來水廠凈水藥劑使用現(xiàn)狀

凈水劑、絮凝劑、混凝劑就是投放入水中能和水中其它雜質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)的藥劑。主要是起到凈水的目的。常用到的凈水劑、絮凝劑、混凝劑有聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、堿式氯化鋁、聚丙烯酰胺、硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合硫酸鐵等。常用混凝劑見表2-1：

表2-1 常用混凝劑

二、常用混凝劑及各自優(yōu)缺點

常用的無機(jī)混凝劑主要有硫酸鋁、聚合氯化鋁 、堿式氯化鋁 、三氯化鐵、硫酸亞鐵、聚合鐵等。

1．我們常用的硫酸鋁為固態(tài)硫酸鋁，采用固態(tài)硫酸鋁運輸方便，使用方便，粗制的價格也較低，但質(zhì)量不穩(wěn)定，雜質(zhì)含量多，增加了藥液配制和廢渣排除方面的操作麻煩，水溫低時水解較困難，形成的絮凝體比較松散，效果不及鐵鹽混凝劑。

2．聚合氯化鋁又稱為堿式氯化鋁或羥基氯化鋁，分子式﹝Al2(OH)nCl6-n﹞m。我國是研制PAC較早的國家之一，PAC早已得到廣泛應(yīng)用。其作用機(jī)理與硫酸鋁相似，但效能優(yōu)于硫酸鋁，相同水質(zhì)下，其投加量比硫酸鋁少，對水的pH值變化適應(yīng)性較強(qiáng)。

3．三氯化鐵FeCl3.6H2O是鐵鹽混凝劑中最常用的一種。三氯化鐵溶于水后，和鋁鹽相似，水合鐵離子Fe（H2O）63+也進(jìn)行水解，聚合反應(yīng)。與硫酸鋁相比，三氯化鐵具有以下優(yōu)點：適用的pH值范圍較寬；形成的絮凝體比鋁鹽絮凝體密實；處理低溫低濁水的效果優(yōu)于硫酸鋁；但三氯化鐵腐蝕性較強(qiáng)，且固體易吸水潮解，不易保管。液體三氯化鐵濃度一般在30%左右，價格較低，使用方便，但成分較復(fù)雜，需經(jīng)化驗無毒后方可使用。

4．聚合鐵包括聚合硫酸鐵與聚合氯化鐵，目前常用的是聚合硫酸鐵，它的混凝效果優(yōu)于三氯化鐵，它的腐蝕性遠(yuǎn)比三氯化鐵小。

三、聚合氯化鋁在制水過程中的應(yīng)用

1．聚合氯化鋁的作用

聚合氯化鋁是一種無機(jī)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(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無機(jī)高分子水處理藥劑。其混凝作用表現(xiàn)如下：

（1） 水中膠體物質(zhì)的強(qiáng)烈電中和作用。

（2） 水解產(chǎn)物對水中懸浮物的優(yōu)良架橋吸附作用。

（3） 對溶解性物質(zhì)的選擇性吸附作用。

2．聚合氯化鋁的性能

（1） 凈化后的水質(zhì)優(yōu)于硫酸鋁混凝劑，凈水成本與之相比低15－30％。

（2） 絮凝體形成快、沉降速度快，比硫酸鋁等傳統(tǒng)產(chǎn)品處理能力大。

（3） 消耗水中堿度低于各種無機(jī)混凝劑，因而可不投或少投堿劑。

（4） 適應(yīng)的源水pH 5.0-9.0范圍均可凝聚。

（5） 腐蝕性小，操作條件好。

（6） 溶解性優(yōu)于硫酸鋁。

（7） 處理水中鹽分增加少，有利于離子交換處理和高純制水。

（8） 對源水溫度的適應(yīng)性優(yōu)于硫酸鋁等無機(jī)混凝劑。

四、聚合氯化鋁的分類

1．按型態(tài)分類

（1） 液體聚合氯化鋁

未干燥的形態(tài),有不用稀釋,裝卸使用方便,價格相對便宜的優(yōu)點,缺點是運輸需要罐車,單位運輸成本增加(每噸固體相當(dāng)于2-3噸液體)

（2） 固體聚合氯化鋁

干燥后的形態(tài),有運輸方便的優(yōu)點,不需要罐車,缺點是使用時還需要稀釋,增加工作強(qiáng)度.

2．按工藝分類

（1） 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.

（2） 板框式聚合氯化鋁 鋁含量高，水不溶物低. 用于污水處理和飲用處理.

（3） 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(biāo)準(zhǔn)水處理.

五、聚合氯化鋁的使用方法及注意事項

1．使用方法

（1） 投加量視被處理水而不同，一般給水凈化投加量約為:固體20—25Kg/km3（以商品計），可通過混凝攪拌試驗確定。

（2） 配制可直接加入水中，加水量可按投加量和處理水量決定，加水后應(yīng)攪拌均勻。

2．注意事項：

（1） 密切關(guān)注反應(yīng)沉淀池狀況，根據(jù)反映適時對加藥量進(jìn)行調(diào)整，如見沉淀池礬花少，余濁大，則投加量過少，如見沉淀礬花大且上翻，余濁高，則加藥量過大，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。

（2） 投加藥隔膜泵藥箱需定期清理雜質(zhì)，以防堵塞。

（3） 投加藥管路設(shè)計要合理，混凝劑和堿液要分開投加，并每天沖洗管路，以防堵塞。

（4） 不同廠家或不同牌號的水處理藥劑不能混合，并且不得與其他化學(xué)藥品混存。

（5） 原液和稀釋液稍有腐蝕性，但低于其他各種無機(jī)混凝劑。

（6） 產(chǎn)品有效儲存期:液體半年，固體兩年。固體產(chǎn)品潮后仍然可使用。

（7） 本產(chǎn)品經(jīng)合理投加，凈化后水質(zhì)符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

（8） 產(chǎn)品包裝為內(nèi)襯塑料袋，外層為塑料腹膜編織袋，每袋重量25公斤。

（9） 存儲于陰涼、干燥處，防止日曬雨淋。

六、影響混凝效果的因素

影響混凝效果的因素有很多，可概括為以下幾點：

原水性質(zhì)，包括水溫、水化學(xué)特性（pH值等）、雜質(zhì)性質(zhì)和濃度等 ；投加的凝聚劑種類與數(shù)量 ；使用的絮凝設(shè)備及其相關(guān)水力參數(shù)。

1．水溫

水溫低時，通常絮凝體形成緩慢，絮凝顆粒細(xì)小、松散，凝聚效果較差。其原因有：

a. 無機(jī)鹽水解吸熱，低溫時水解速度變慢；

b. 溫度降低，粘度升高–布朗運動減弱；

c. 水溫低時，膠體顆粒水化作用增強(qiáng)，妨礙凝聚；

d. 水溫與水的pH值有關(guān)。

克服水溫低效果差的措施：

a. 增加混凝劑的投加量，以改善顆粒之間的碰撞條件。

b. 投加助凝劑（如活化硅酸）或粘土以增加絨體重量和強(qiáng)度，提高沉速。

2．水的pH和堿度的影響

水的pH值對混凝效果的影響程度，與混凝劑種類有關(guān)；混凝時最佳pH范圍與原水水質(zhì)、去除對象等密切有關(guān)。當(dāng)投加金屬鹽類凝聚劑時，其水解會生成H+，需要投加氫氧化鈉進(jìn)行調(diào)節(jié)pH至混凝最佳pH范圍。

3．水中懸浮物濃度的影響

水中懸浮物濃度低，顆粒間碰撞機(jī)率下降，混凝效果差?？刹扇〉膶Σ哂校?/p>

a. 加高分子助凝劑；

b. 加粘土

c. 投加混凝劑后直接過濾

如果原水懸浮物含量過高，為減少混凝劑的用量，通常投加高分子助凝劑。如黃河高濁度水常需投加有機(jī)高分子絮凝劑作為助凝劑。

七、應(yīng)用聚合氯化鋁作為混凝劑存在的問題

1．聚合氯化鋁溶液的配制

采購的聚合氯化鋁為固體，產(chǎn)品包裝為內(nèi)襯塑料袋，外層為塑料腹膜編織袋，每袋重量25kg，應(yīng)存儲于陰涼、干燥處，防止日曬雨淋。投加前需進(jìn)行溶液的配置，大中型水廠通常建造混凝土溶解池并配置攪拌裝置，攪拌的目的在于加速藥劑溶解。在用的為藥箱配攪拌裝置，根據(jù)藥箱液位定期進(jìn)行藥液的配制，增加了人工，且配置過程中有一定的危險因素存在，如壓傷、腐蝕等。

2．聚合氯化鋁的投加對管路布置的要求

根據(jù)實際生產(chǎn)，投加藥隔膜泵藥箱需定期清理雜質(zhì)，以防堵塞；投加藥管路設(shè)計要合理，混凝劑和堿液要分開投加，并每天沖洗管路，以防堵塞。

八、聚合氯化鋁的使用發(fā)展方向

聚合氯化鋁作為一種無機(jī)高分子混凝劑，廣泛應(yīng)用于城市給排水凈化，如河流水、水庫水、地下水等。

工業(yè)給水凈化、城市污水處理、工業(yè)廢水和廢渣中有用物質(zhì)的回收、促進(jìn)洗煤廢水中煤粉的沉降、淀粉制造業(yè)中淀粉的回收等。

各種工業(yè)廢水的處理：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、造紙施膠、糖液精制 、鑄造成型 、布匹防皺、催化劑載體、醫(yī)藥精制、水泥速凝、化妝品原料。