聚合氯化鋁凈水工藝計(jì)劃書(shū)-文庫(kù)吧資料
2025-08-08 22:08本頁(yè)面
【正文】 了滿(mǎn)足水處理領(lǐng)域更高更新的要求,應(yīng)在了解分子化學(xué)結(jié)構(gòu)和物性之間相互關(guān)系的基礎(chǔ)上,在制備理論指導(dǎo)下,根據(jù)反應(yīng)體系選擇理想的反應(yīng)設(shè)備、設(shè)計(jì)最佳聚合工藝路線(xiàn),以解決現(xiàn)有方法的缺陷，合成出具有特定構(gòu)及所需物性的更加具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的絮凝劑產(chǎn)品。多數(shù)液體或固體產(chǎn)品品質(zhì)達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的飲用水凈化處理標(biāo)準(zhǔn)，因而不適用于飲用水凈化處理。我國(guó)自70年代開(kāi)始研制生產(chǎn)聚合氯化鋁，技術(shù)有所改進(jìn)，產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)。其中，日本聚合氯化鋁生產(chǎn)量1988年已達(dá)40多萬(wàn)噸/年，比60年代末增長(zhǎng)了30倍，并已超過(guò)各種絮凝劑生產(chǎn)總量的50%，正在逐漸取代傳統(tǒng)凝聚劑。因此，在國(guó)內(nèi)外水處理領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用和迅速地發(fā)展。聚合氯化鋁是七十年代初國(guó)際投入工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用的新型高效無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，由于聚合鋁具有用量省，凈化效能高，適應(yīng)性寬等優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)絮凝劑用量可節(jié)約2/3到一倍以上，成本節(jié)約3040%。如制造固體產(chǎn)品,則宜采用沸騰爐熱解法。在國(guó)內(nèi),由于離子交換膜制造工藝尚在研究,因此,用電滲法大規(guī)模工業(yè)化地制取聚合氯化鋁還不具備條件。電滲析法主要以離子交換膜的選擇透過(guò)性和水的電解原理為基礎(chǔ)。另外,電解液也可以是三氯化鋁或低堿化度的聚合氯化鋁溶液。(4)電解法:用石墨作為陰極,金屬鋁板作為陽(yáng)極,對(duì)含鋁酸性廢水進(jìn)行電解,可以獲得液體聚合氯化鋁,電解溫度為60177。以投加氫氧化鈉、石灰石和鋁酸鈉為例,反應(yīng)式如下:2AlCl3 + nNaOH = Al2(OH)nCl6n + nNaCln/2H2O + 2AIC13 + n/2 CaCO3 = Al2(OH)nCl6n + n/2CaCl2 + n/2CO2(8n)AlCl3 + nNaAl(OH)4 = 4Al2(OH)nCl6n + nNaCl從式中可以看出,反應(yīng)消耗了堿性物質(zhì)和三氯化鋁中的氯離子,生成了雜質(zhì)氯化鈉和氯化鈣。其作用是提高氫氧根離子的濃度,以促進(jìn)三氯化鋁的不斷水解。(3)三氯化鋁水溶液用堿中和法:氯化鋁水溶液用堿中和可以生成聚合氯化鋁產(chǎn)品。一般是將含鋁礦物粉碎成40—60目的顆粒,再經(jīng)600— 800℃溫度焙燒后,用鹽酸(或硫酸及混合酸)溶出,溶出液經(jīng)堿化度調(diào)整,即為聚合氯化鋁成品溶液,或?qū)⑷艹鲆簼饪s得結(jié)晶三氯化鋁,再熱解制成固體產(chǎn)品。這含鋁礦物酸溶法:一般含鋁礦物包括粘土礦、鋁釩土礦、煤砰石、高嶺土等。其結(jié)晶氫氧化鋁的溶出率可達(dá)95%以上。主要反應(yīng)如下：Al(OH)3 + NaOH = NaAl(OH)4 2NaAl(OH)4 + CO2 = 2Al(OH)3↓ + Na2CO3 + H2O2Al(OH)3 + (6n)HCl = Al2(OH)nCl6n + (6n)H2O此方法生產(chǎn)條件好,產(chǎn)品質(zhì)量高,但流程長(zhǎng),成本高。因此不宜大力推廣。主要反應(yīng)方程式如下:nH2O + 2Al + (6n)HCl = Al2(OH)nCl6n + H2↑nH2O + n/8Al + (2n/3)AlCl3 = Al2(OH)nCl8n + n/2H2↑由于金屬鋁原料昂貴,除實(shí)驗(yàn)室制造外,工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值不大。由于過(guò)程簡(jiǎn)單,原料要求不苛刻,因此,此法是目前液體聚合氯化鋁的主要生產(chǎn)方法。這種方法分解溫度不受限制,分解速度快,產(chǎn)品堿化度可以任意控制,適用于大規(guī)模生產(chǎn)。此法分解溫度受限制,產(chǎn)品堿化度和分解效率都很低。在加熱的條件下，反應(yīng)方程如下:AlCl3在400一600℃的溫度下,分解反應(yīng)可以進(jìn)行到底,生成氧化鋁和氯化氫氣體。目前工業(yè)化生產(chǎn)大多是這兒種方法的綜合應(yīng)用。在穩(wěn)定熟化后，pH 值會(huì)有微小下降。聚合氯化鋁的生產(chǎn)就是控制鋁、OH、Cl的比例和水解、聚合條件，生產(chǎn)出一系列的電荷中和能力、吸附架橋性能符合特定要求的鋁鹽混凝劑。聚合氯化鋁除了廣泛應(yīng)用于各種給水和廢水處理、污泥處置過(guò)程中，還應(yīng)用于制藥，化妝品及工業(yè)催化作為原料或添加劑，尤其在造紙行業(yè)，高純（無(wú)鐵）聚合鋁作為造紙中性施膠機(jī)，目前在國(guó)外已得到普遍應(yīng)用。因此，聚合鋁絮凝劑在城市中水、污水的強(qiáng)化預(yù)處理及深度處理中具有十分廣泛的應(yīng)用前景，尤其在城市污水回用，工業(yè)節(jié)水凈化處理。此外，目前城市中水、生活污水基本都采用生物處理，但大量運(yùn)行實(shí)踐結(jié)果表明，僅靠生物法處理城市廢水，不僅運(yùn)行負(fù)荷高，處理水質(zhì)不能達(dá)標(biāo)，而且運(yùn)行費(fèi)用也相對(duì)較高。它不僅可強(qiáng)烈地去除廢水中細(xì)微懸浮顆粒物，而且可有效去除水中的各種油份、色度、COD，去除率可達(dá)70－90％以上。如在城市、工業(yè)給水處理方面，它適用于任何水源水質(zhì)處理及回用凈化過(guò)程，尤其在微污染較嚴(yán)重的各種源水的處理，低溫低濁低堿度
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