摘要：介紹聚合氯化鋁在清水處理中的應(yīng)用，同時(shí)分析了不同的水質(zhì)條件下聚合氯化鋁的除濁效果。

清水系統(tǒng)主要是提供生產(chǎn)用水。流程為：河水由一泵房經(jīng)泵輸送到沉砂池，在沉砂池出口端加入配制好的聚合氯化鋁溶液，聚合氯化鋁溶液與水充分混合后進(jìn)入折板反應(yīng)池，經(jīng)過(guò)斜板沉淀池沉淀，后通過(guò)V型濾池過(guò)濾生產(chǎn)出濁度小于5×10^-6的清水。

1、運(yùn)行情況

1.1 聚合氯化鋁溶液的配制投加

1.1.1 配制

先在溶解罐內(nèi)加入一定數(shù)量的水，按水：聚合氯化鋁=2:1（質(zhì)量）的比例加入溶解罐，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)攪拌10-30min，用提升泵將溶解罐內(nèi)的聚合氯化鋁溶液抽到儲(chǔ)藥罐稀釋?zhuān)鶕?jù)河水濁度配成10%、20%、30%濃度進(jìn)行投加。

1.1.2 投加

河水濁度大于20×10^-6時(shí)，需要加入聚合氯化鋁溶液進(jìn)行混凝處理；河水濁度小于1000×10^-6，配制成10%聚合氯化鋁溶液投加；河水濁度（1000-5000）×10^-6，配制成20%聚合氯化鋁溶液投加；河水濁度大于5000×10^-6，配制成30%聚合氯化鋁溶液投加。投加設(shè)備使用往復(fù)泵。工藝流程如圖1。

1.2 聚合氯化鋁的性質(zhì)及混凝原理

聚合氯化鋁是一種凈水劑，能除菌、除臭、脫色等。由于特性?xún)?yōu)勢(shì)突出，適用范圍廣，用量可比傳統(tǒng)凈水劑減少30%以上，成本節(jié)省40%以上。

1.2.1 聚合氯化鋁性能

① 聚合氯化鋁分子結(jié)構(gòu)大，吸附能力強(qiáng)，用量少，處理成本低。

② 溶解性好，活性高，在水體中凝聚形成的礬花大，沉降快，比其他無(wú)機(jī)絮凝劑凈化能力大2-3倍。

③ 適應(yīng)性強(qiáng)，受水體pH值和溫度影響小；原水凈化后達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，處理后水質(zhì)中陽(yáng)、陰離子含量低，有利于離子交換處理和高純水的制備。

④ 腐蝕性小，操作簡(jiǎn)便，能改善投藥工序的勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)條件。

1.2.2 聚合氯化鋁混凝原理

通過(guò)水解過(guò)程形成氫氧化鋁凝膠，對(duì)水中的懸浮物及可溶解的雜質(zhì)，通過(guò)吸附橋架作用形成大的不溶物絮團(tuán)，從而達(dá)到沉降的目的。

1.3 運(yùn)行數(shù)據(jù)

本套系統(tǒng)自投用以來(lái)，工藝技術(shù)人員對(duì)配制比例、投加量不斷摸索、總結(jié)，結(jié)合試驗(yàn)過(guò)程中礬花生成情況以及出水水質(zhì)指標(biāo)，確定了適合的配制方法和投加量。工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)見(jiàn)表1：

表1不同進(jìn)水流量、不同濁度投加聚合氯化鋁溶液工藝進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

從上表可以看出，聚合氯化鋁溶液在不同濁度、不同流速時(shí)處理能力都很強(qiáng)，且沉淀池出水均能滿(mǎn)足濁度不大于18×10^-6的工藝要求。

2、使用效果分析

2.1 水中雜質(zhì)的性質(zhì)及其聚合氯化鋁的含量

從表1可知，水中濁度低時(shí)混凝效果較差，水中濁度高時(shí)混凝效果較好，那是因?yàn)楫?dāng)水中含有二價(jià)金屬離子M²⁺時(shí)，對(duì)天然水形成壓縮雙電層是有利的，因此混凝效果較好。如果水中雜質(zhì)含量過(guò)低，則因不利于顆粒的碰撞而不利于凝聚。盡管混凝劑本身并不殺菌，但卻對(duì)去除水中的微生物等有害物質(zhì)起到很大作用。由于微生物多附著于懸浮微粒和有機(jī)物上，當(dāng)微粒和有機(jī)物因絮凝作用而去除時(shí)，多達(dá)60%-90%的微生物也隨之去除。從這一點(diǎn)可以看出，在水處理過(guò)程中，使用混凝劑能收到很好的澄清效果。

2.2 pH值

由于不同pH值的鋁鹽水解以后產(chǎn)物的形態(tài)不同，混凝的效果也不一樣。鋁鹽水解以后生成的是具有兩性的氫氧化鋁，在酸性條件下，pH＜4時(shí)氫氧化鋁易溶于水，其反應(yīng)為：Al(OH)₃+3H⁺→Al³⁺+3H₂O，此時(shí)鋁鹽在水中以大量的鋁離子Al³⁺形式存在，由于鋁離子沒(méi)有吸附架橋作用，不能使水中雜質(zhì)粘結(jié)在一起，因此混凝效果不好。而在堿性條件下，當(dāng)pH＞8時(shí)，氫氧化鋁也溶于水，其反應(yīng)為：[Al(OH)₂(H₂O)₃]^-+H₂O→[Al(OH)₄(H₂O)₂]^-+H₃O⁺，所以，選用聚合氯化鋁為混凝劑，pH值應(yīng)控制在6.5-7.5之間較為合適，這時(shí)才能形成穩(wěn)定的氫氧化鋁膠狀沉淀。

2.3 水溫的影響

由于水的溫度會(huì)影響混凝劑的水解，水溫低時(shí)，混凝劑的水解反應(yīng)速度較慢。此外，水溫低時(shí)，水的粘度升高，水分子的布朗運(yùn)動(dòng)減弱，絮體不易形成。因此，低水溫時(shí)的混凝效果一般較差，對(duì)同樣的混凝劑投加量，熱水中產(chǎn)生的礬花比低溫水中反應(yīng)快。

在實(shí)際生產(chǎn)中，原水加入混凝劑后，在反應(yīng)池中大部分凝結(jié)物能很好的沉淀，細(xì)碎的礬花不易沉淀，這部分沒(méi)有沉淀的物質(zhì)進(jìn)入斜板沉淀池后基本能沉淀完全，達(dá)到處理效果。

3、藥品使用的管理

公司所使用的聚合氯化鋁有效成分為22%-27%，含有大量的硅土等物質(zhì)，在儲(chǔ)存和配制上有一定難度。儲(chǔ)存方面，根據(jù)目前的工藝狀況，每年使用的固體聚合氯化鋁大約在100t，需要專(zhuān)門(mén)的廠(chǎng)房存放。配制方面，由于本崗位全部是女員工，在配制聚合氯化鋁溶液時(shí)受體力限制，加上用量較大，以每小時(shí)處理1000m3濁度不低于1000×10-⁶的原水，每天需要配制固體聚合氯化鋁在1000kg左右，車(chē)間根據(jù)這個(gè)具體情況，安排人員專(zhuān)門(mén)配制，增加了使用成本。