聚合氯化鋁在污水處理中的應用

  聚合氯化鋁是一種常見的污水處理化學物，具有投加量少、絮體大、沉降速度快、成本低、混凝效果好等優點，廣泛的應用與各種行業的污水處理當中。本文介紹了聚合氯化鋁的污水處理機理，以及常見的應用方法，并以造紙廢水為例，實驗分析了聚合氯化鋁在造紙污水處理中的應用效果，希望能夠對這種方法的完善、推廣和應用，提供一些幫助和啟示。
聚合氯化鋁是一種高性能無極高分子絮凝劑，其分子式為A1n（OH）mC13n-mo，與其他的無機高分子相比，聚合氯化鋁具有分子結構穩定、絮體大、沉降速度快、成本低、混凝效果好等優點，是目前一種不錯的污水處理方法，主要用于生活污水和工業廢水的處理。 
聚合氯化鋁具有多種形態，包括單體和聚合體，是一種按照一定比例存在的多態物質的穩定的結合，也就是A13+大批A（OH）3之間，現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，具有穩定的形態和結構。聚合氯化鋁在水中主要是以二維或三維的鏈狀顆粒形態存在的，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，還具有網捕卷掃、吸附架橋等多種作用。從其作用的過程來看，本質上屬于多核羥基絡合物表面絡合，其處理污染物是表面水解和表面沉淀的過程。簡單的來說就是點對水中存在的膠顆粒 污染物進行電中和 ，在將其壓縮到擴散層，將其中的ξ電位和水化膜，達到脫穩的效果，在利用其具有的網捕卷掃、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來，從而達到處理的目的。 
1.2聚合氯化鋁污水處理應用情況 
聚合氯化鋁的應用范圍非常廣泛，常見的有印染廢水、造紙制漿廢水、啤酒廠廢水等，處理效果比較突出。在應用方法上，除了直接用于處理污水之外，也可以作為預處理工藝處理污水，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，通過使用可以快速的降低廢水的色度、濁度，以及污水當中所含的COD和BOD，同時它的吸附能力還可以去除污水當中所含的N、P等污染物，這種方法比較適合不太嚴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重的污水，比如說與強氧化劑組合處理水中的有機質（AOM）。當然，聚合氯化鋁與其他藥劑復配處理污水也是一種重要的應用方式，比如說聚丙烯酰與聚合氯化鋁復配使用，一些研究結果顯示這種復配處理方法，污水中的濁度、TSS和COD的去除率有明顯的提高，能夠達到95%以上。 
2聚合氯化鋁在造紙污水處理中的應用 
造紙廢水是一種污染比較嚴重廢水，會對環境造成巨大的危害，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 
混凝過程中的影響因素比較多，比如說水溫、pH值、水利條件、投入量等，其中pH值對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程中會不斷的產生H+，這就要求水中必須有足夠的堿來中和H+。此外，投入量也直接影響到處理的效果，如果投入量不足，水中的懸浮物沒有充分脫穩，，就會直接影響到沉降與分離，導致處理效果下降，投入量過多，會導致顆粒超荷處于不穩定的狀態，也會影響到處理效果。 
（1） 混凝劑的制備 
使用電子天平準確的稱取13.2g結晶氯化鋁，將其溶解到50ml的水中，再稱取3.2NaOH，溶于50ml的術中，將其在攪拌器之下攪拌滴加到氯化鋁融合當中，繼續攪拌3h以后，將其轉移到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）實驗過程 
取已經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值的造紙污水當中，做混凝試驗，觀察聚合氯化鋁在SS和CODCr上的處理效果，具體的處理結果見圖1、2。 
從圖1、2中可以明顯的看出，聚合氧化鋁在應用于造紙污水處理當中，適合的pH值在7-9之間，在這一范圍內的污水處理效果好，而在其它pH值范圍內的處理效果明顯比較差，在pH值為5的時候SS和CODCr去除率只有20%左右。從混凝劑的投入量上來看，黨投入量大于7500mg/L的時候，造紙污水中的懸浮物去除率可以達到95%以上，CODCr的去除率也能達到20%-50%左右，處理的效果還是非常明顯的。 
2.2 應用評價 
從上述實驗結果當中可以發現，聚合氯化鋁在造紙污水處理中的應用不僅成本比較低，其產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中的二次污染問題，還能有效的降低造紙成本，產生一定的經濟效益。同時，聚合氯化鋁適合應用于堿性污染物的處理，實驗結果表明黨污水的pH值在7-9的條件下，其處理效果才能得到有效的保障。當然，聚合氯化鋁并不能去除造紙污水當中所有的污染物，只適合去除其中的懸浮態和膠態物質，而對于溶解狀態的物質處理效果較差。 
總之，聚合氯化鋁是目前一種比較經濟的污水處理方法，能夠有效的去除水中的懸浮態和膠態物質，污水當中的污染成分比較多，其中很多物質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程中，盡量與其它方法配合使用，才能達到理想的效果。