聚合氯化鋁在水處理中的具體應用

聚合氯化鋁（PAC）作為一種重要的水處理藥劑，在水處理領域有著廣泛的應用。以下將詳細闡述其在不同類型水處理中的具體應用。

一、飲用水處理

• 混凝沉淀：在飲用水處理中，PAC 是常用的混凝劑。它能通過 Al (Ⅲ) 鹽水解 - 聚合產物對水中膠體顆粒或膠體污染物進行電性中和、脫穩和吸附架橋作用，使水中的懸浮顆粒、膠體物質等形成粗顆粒絮凝體，進而沉淀去除，達到凈化水質的目的。例如，在處理集中式供水的高色度地表原水時，通過投加 PAC，以濁度和色度為主要指標考察，發現其能有效去除水中雜質，使出水符合《生活飲用水衛生標準》。
• 去除特定物質：聚合氯化鋁所含有的硒含量高低直接關系到飲用水的衛生質量，其在凈化水質過程中，一定程度上也有助于保障硒等微量元素在合適范圍，從而影響到飲用水人群的健康。同時，合理使用聚合氯化鋁鐵（與 PAC 類似的絮凝劑）可有效地去除原水中的鋁離子，PAC 在去除鋁離子方面也有一定的協同或類似作用，保障飲用水中鋁離子含量符合標準。

二、污水處理

• 生活污水處理：PAC 對生活污水中的總磷去除效果顯著，研究表明其對實際污水總磷去除率可達 96.6%，濁度去除率達 93.8% 。其除磷原理在于通過化學反應和物理吸附等作用，將污水中的磷元素轉化為不溶性物質，從而實現去除磷的目的，有助于防止水體富營養化。
• 工業污水處理
  • 乳化液廢水處理：對于機械加工廠產生的高濃度乳化液廢水，采用 Fenton 法 - 聚合氯化鋁組合工藝可有效預處理以滿足后續生化處理進水要求。先通過 Fenton 氧化法在酸性條件下，利用 H?O?被 Fe²?催化分解產生的大量強氧化性?OH 氧化降解廢水中的有機物，之后投加 PAC，通過其絮凝作用進一步凈化污水。實驗得出 Fenton 法處理乳化液廢水的最佳反應條件為：pH 值為 2、H?O?投加量為 48 mL?L?¹、質量分數為 10% 的 FeSO?投加量為 88 mL?L?¹ 和反應時間為 60 min；后續投加 PAC 處理的最佳反應條件為：pH 值為 7、質量分數為 10% 的 PAC 投加量為 466 mL?L?¹、反應時間為 40 min。經此組合工藝處理后，乳化液廢水 COD 去除率達到 87% 以上，滿足了后續生化處理對進水的水質要求。
  • 涂料廢水處理：采用響應面分析法對 PAC 與污泥生產的微生物絮凝劑復配處理涂料廢水的過程進行優化，確定最佳絮凝條件為微生物絮凝劑濃度 47 mg/L，PAC 濃度 39 mg/L，pH 為 8.2，CaCl?濃度 0.38 g/L，攪拌速度 210r/min。在此條件下，對涂料廢水中 COD 和色度的去除率分別達到 77.6％和 68.9％，有效凈化涂料廢水。

三、含油廢水處理
在處理含油廢水方面，PAC 也發揮著重要作用。研究表明，對于不同鹽度的含油采出水，如鹽度為 2,815 mg/L 的明華采出水（Di - MHPW）和鹽度為 102,290 mg/L 的高鹽度采出水（HSPW），PAC 均能起到一定的除油和去除膠體的作用。雖然高鹽度會降低 PAC 在水處理中的性能，但它仍具有較高的絮凝效率、較小的絮體體積和較短的分離時間。同時，升高溫度能增強 PAC 在高鹽度和低鹽度含油廢水中去除油和懸浮固體的效率。

四、其他應用

• 與其他藥劑協同作用：在水處理中，PAC 常與其它水處理劑配合使用，以達到更好的水處理效果。例如在除磷過程中，赤泥能顯著提高 PAC 的除磷效果，雖然聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDADMAC）對其除磷效果沒有明顯作用，但這種探索不同藥劑協同作用的研究，為優化水處理工藝提供了方向。
• 處理條件優化：在加納的 Barekese 水處理廠，研究確定了 PAC 在水處理中的最佳混凝條件，即混合速度為 150/25 rpm、PAC 投加量為 15 mg/L，最佳 pH 范圍為 7.5 - 8.0。在此條件下，不僅可以增強混凝過程，還能減少水 pH 值的下降，并且相較于明礬，能產生質量相對更好的處理水。