1. Raaka-aineiden luokitus
Alumiinihydroksidimenetelmä: Valmistettu alumiinihydroksidista ja suolahaposta. Erittäin puhdas ja alhainen raskasmetallipitoisuus, sopii juomaveden käsittelyyn.
Bauksiittimenetelmä: Valmistettu bauksiitista ja suolahaposta. Sillä on alhaiset kustannukset ja pieni määrä epäpuhtauksia, ja se soveltuu teollisuuden jätevesien käsittelyyn.
Kalsiumaluminaattijauhemenetelmä: Valmistettu kalsiumaluminaattijauheesta ja kloorivetyhaposta. Siinä on korkea emäksisyys ja kohtuulliset kustannukset, ja sitä käytetään jäte- ja juomaveden käsittelyyn.
2. Ydintuotantoprosessit
Yksivaiheinen menetelmä (alkaliliuotusmenetelmä)
Ensin alumiinihydroksidijauhe liukenee happoon korkeassa{0}}lämpötilassa kloorivetyhapolla reaktiokattilassa. Sitten suoritetaan polymerointi- ja kovetusreaktiot nestemäisen PAC:n muodostamiseksi. Lopuksi valmis kiinteä tuote saadaan kuivaamalla (tela-/sumutuskuivaus), murskaamalla ja pakkaamalla.
Kaksi{0}}vaiheinen menetelmä (hapon liukeneminen + neutralointi)
Ensinnäkin bauksiitti tai alumiinihydroksidi reagoi kloorivetyhapon kanssa happoliukenemisen kautta alumiinikloridiliuoksen valmistamiseksi. Toiseksi kalsiumaluminaattijauhetta tai kalkkia lisätään emäksisyyden säätämiseksi ja polymerointireaktion käynnistämiseksi. Lopuksi kiinteää PAC:ta tuotetaan painesuodatuksella epäpuhtauksien poistamiseksi, konsentroimiseksi ja kuivaamiseksi.
3. Kuivausprosessien vertailu
Rullakuivaus: Alhaiset kustannukset ja korkea veteen{0}}liukenemattomien aineiden pitoisuus, sovellettu teollisuuden jäteveden käsittelyyn.
Levyjen ja kehyksen suodatus + telakuivaus: Keskipuhtaus, soveltuu kunnalliseen jätevesien käsittelyyn.
Ruiskukuivaus: Erittäin puhdas (Al2O3 suurempi tai yhtä suuri kuin 30 %) ja nopea liukenemisnopeus, käytetään erityisesti juomaveden käsittelyyn.
III. PAC:n toiminnot vedenkäsittelyssä
1. Ydinmekanismit
Latauksen neutralointi: PAC hydrolysoituu tuottaen korkea{0}}valentteja kationeja, jotka neutraloivat vesikolloidien (kuten saven ja orgaanisen aineen) pinnalla olevat negatiiviset varaukset ja epävakauttavat ja aggregoivat suspendoituneita epäpuhtauksia.
Adsorptio ja siltaus: PAC:n{0}}suurmolekyylisten ketjujen hydroksyyliryhmät voivat adsorboida pieniä hiutaleita ja muodostaa ne suuriksi ja tiiviiksi flokkeiksi (alunakukkiksi).
Lakaisu ja vangitseminen: PAC-hydrolyysin muodostama alumiinihydroksidisakka voi pyyhkiä ja vangita hienojakoisia hiukkasia veteen nopeuttaakseen sedimentaatiota.
2. Päätoiminnot
Sameus ja SS:n poisto: Se voi tehokkaasti poistaa suspendoituneita kiintoaineita ja kolloidisia aineita vedestä yli 90 % sameudenpoistonopeudella.
Fosforin poisto: Alumiini-ionit reagoivat vedessä olevien fosfaattiradikaalien kanssa muodostaen liukenemattomia saostumia, jolloin fosforin kokonaispoistoaste on yli 80 % ja joka täyttää luokan A purkausstandardin.
Värinpoisto ja COD-vähennys: Se voi adsorboida väriainemolekyylejä ja orgaanisia epäpuhtauksia veteen vähentäen tehokkaasti veden kromaa ja kemiallista hapen tarvetta (COD).
Raskasmetallien poisto: Sillä on hyvä adsorptiovaikutus vedessä oleviin raskasmetalli-ioneihin, kuten lyijyyn ja kadmiumiin, mikä vähentää jäteveden myrkyllisyyttä.
Levien poisto ja sterilointi: Se voi tuhota leväsolurakenteita, estää vesikukintojen kasvua ja parantaa mustia ja hajuisia vesistöjä.
3. Sovelluksen edut
Laaja pH-sopeutumisalue: Se on tehokas pH-alueella 5–9, parempi kuin alumiinisulfaatti, joka soveltuu vain pH-arvoon 6–8.
Korkea hyötysuhde alhaisessa lämpötilassa: Se ylläpitää vakaata käsittelytehoa matalan -lämpötilan ja matalan-sameuden vedessä, sopii käytettäväksi pohjoisilla alueilla talvella.
Pieni annostus ja alhaiset kustannukset: Vaadittu annos on vain 1/3 - 1/2 alumiinisulfaatin annostuksesta, jolloin lietteen tuotanto on pienempi ja kokonaiskäyttökustannukset pienemmät.
Alhainen alumiinijäämä: Sen erityinen suuri{0}}molekyylirakenne vähentää vapaiden alumiini-ionien liukenemista kansallisen juomavesistandardin GB 5749-2022 mukaisesti.
4. Tyypilliset sovellusskenaariot
Juomavesi: Käytetään koagulaatioon ja sedimentaatioon vesikasveissa veden sameuden, levien ja orgaanisten epäpuhtauksien poistamiseksi.
Kunnallinen jätevesi: Käytetään edistyneeseen fosforinpoistoon ja sekundaarisen jäteveden värinpoistoon, jotta varmistetaan jopa -normaalia-poisto.
Teollisuuden jätevesi: Soveltuu korkean-sameuden ja korkean-COD-jäteveden käsittelyyn paino- ja värjäysteollisuudesta, paperinteollisuudesta, kemianteollisuudesta, hiilenpesusta ja muilta teollisuudenaloilta.
Maisema vesi ja jokivesi: Käytetään levän hätäpoistoon ja sameuden vähentämiseen mustien ja hajuisten vesistöjen parantamiseksi.
IV. Yhteenveto
Polymeerinen alumiinikloridi (PAC) valmistetaan raaka-aineista, kuten bauksiitista ja alumiinihydroksidista happoliuottamisen, polymeroinnin ja kuivauksen avulla. Se luottaa kolmeen ydinmekanismiin, jotka ovat varauksen neutralointi, adsorptiosilta sekä pyyhkäisy ja vangitseminen, ja se voi poistaa vedestä tehokkaasti suspendoituneita kiintoaineita, kolloideja, fosforia, raskasmetalleja ja leviä. Se on tällä hetkellä eniten käytetty epäorgaaninen polymeerinen koagulantti vedenkäsittelyteollisuudessa.
