摘要：介紹聚合氯化鋁在清水處理中的應(yīng)用，同時分析了不同的水質(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入折板反應(yīng)池，經(jīng)過斜板沉淀池沉淀，后通過V型濾池過濾生產(chǎn)出濁度小于5×10^-6的清水。

1、運行情況

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，開動攪拌機攪拌10-30min，用提升泵將溶解罐內(nèi)的聚合氯化鋁溶液抽到儲藥罐稀釋，根據(jù)河水濁度配成10%、20%、30%濃度進行投加。

1.1.2 投加

河水濁度大于20×10^-6時，需要加入聚合氯化鋁溶液進行混凝處理；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。由于特性優(yōu)勢突出，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，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，比其他無機絮凝劑凈化能力大2-3倍。

③ 適應(yīng)性強，受水體pH值和溫度影響小；原水凈化后達到國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，處理后水質(zhì)中陽、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，操作簡便，能改善投藥工序的勞動強度和勞動條件。

1.2.2 聚合氯化鋁混凝原理

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

1.3 運行數(shù)據(jù)

本套系統(tǒng)自投用以來，工藝技術(shù)人員對配制比例、投加量不斷摸索、總結(jié)，結(jié)合試驗過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。工藝運行數(shù)據(jù)見表1：

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

從上表可以看出，聚合氯化鋁溶液在不同濁度、不同流速時處理能力都很強，且沉淀池出水均能滿足濁度不大于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，水中濁度低時混凝效果較差，水中濁度高時混凝效果較好，那是因為當(dāng)水中含有二價金屬離子M²⁺時，對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物上，當(dāng)微粒和有機物因絮凝作用而去除時，多達60%-90%的微生物也隨之去除。從這一點可以看出，在水處理過程中，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時氫氧化鋁易溶于水，其反應(yīng)為：Al(OH)₃+3H⁺→Al³⁺+3H₂O，此時鋁鹽在水中以大量的鋁離子Al³⁺形式存在，由于鋁離子沒有吸附架橋作用，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，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

由于水的溫度會影響混凝劑的水解，水溫低時，混凝劑的水解反應(yīng)速度較慢。此外，水溫低時，水的粘度升高，水分子的布朗運動減弱，絮體不易形成。因此，低水溫時的混凝效果一般較差，對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，這部分沒有沉淀的物質(zhì)進入斜板沉淀池后基本能沉淀完全，達到處理效果。

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)，在儲存和配制上有一定難度。儲存方面，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，需要專門的廠房存放。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受體力限制，加上用量較大，以每小時處理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，車間根據(jù)這個具體情況，安排人員專門配制，增加了使用成本。