來源：污水處理學

一、PAC（聚合氯化鋁）的特點及用途

聚合氯化鋁是一種高效絮凝劑、凈水劑、除磷劑。由于特性優勢突出，適用范圍廣，用量可比傳統凈水劑減少30%以上，成本節省40%以上，已成為目前國內外公認的優良凈水劑。此外，聚合氯化鋁還可用于凈化飲用水和自來水給水等特殊水質的處理，如除鐵、除鎘、除氟、除放射性污染物、除浮油等。

PAC（聚合氯化鋁）特點：

聚合氯化鋁是介于ALCL3和ALNCL6-NLm]其中m代表聚合程度，n表示PAC產品的中性程度。聚合氯化鋁簡稱PAC通常也稱作聚氯化鋁或混凝劑等，顏色呈潢色或淡潢色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。該產品有較強的架橋吸附性能，在水解過程中，伴隨發生凝聚，吸附和沉淀等物理化學過程。

PAC（聚合氯化鋁）用途：

1、絮凝

聚合氯化鋁主要用于城市給排水凈化：河流水、水庫水、地下水；工業給水凈化、城市污水處理，工業廢水和廢渣中有用物質的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、淀粉制造業中淀粉的回收；聚合氯化鋁能凈化各種工業廢水，如：印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水等；聚合氯化鋁對污水處理：造紙施膠、糖液精制、鑄造成型、布匹防皺、催化劑載體、醫藥精制水泥速凝、化妝品原料。

2、除磷

向污水中投加化學藥劑，使水中磷酸根離子生成難溶性鹽，形成絮凝體后與水分離，從而去除水中所含的磷。在具體的反應過程中，包含兩個主要的反應過程，首先是三價鋁離子通過與磷酸根產生反應而出現沉淀，沉淀的化合物為AlPO4 。

Al3++PO43-→AlPO4 ↓

其次是三價鋁離子能夠出現水解反應，在這一過程中會有正電荷以及單核羥基絡合物以及多核羥基絡合物的存在，在經過范德華力以及網捕等一系列的作用以后，就能達到比較理想的沉淀效果，這樣也就達到了化學除磷的要求。

二、PAC（聚合氯化鋁）的質量指標

三、PAC（聚合氯化鋁）的質量指標

PAC（聚合氯化鋁）的最重要三個質量指標是什么，決定聚合氯化鋁質量的鹽基度、PH值、氧化鋁含量，這是聚合氯化鋁的三個最重要的質量指標。

1、鹽基度

PAC（聚合氯化鋁）中某種形態的羥基化程度或堿化的程度稱為鹽基度或堿化度。一般用羥鋁摩爾比B=[OH]/[Al]百分率表示。鹽基度是聚合氯化鋁最重要的指標之一，與絮凝效果有十分密切的關系。原水濃度越高，鹽度越高，則絮凝效果越好。歸納起來，在原水濁度86～10000mg/L范圍內，聚合氯化鋁最佳鹽基度在409～853，且聚合氯化鋁的許多其他特性都與鹽基度有關。

2、pH值

PAC（聚合氯化鋁）溶液的pH也是一項重要的指標。它表示溶液中游離狀態的OH-數量。聚合氯化鋁的pH值一般隨鹽基度升高而增大，但對于不同組成的液體，其pH值與鹽基度之間并不存在對應關系。具有相同鹽基度濃度的液體，當濃度不同時，其pH值也不同。

3、氧化鋁含量

PAC（聚合氯化鋁）中氧化鋁含量是產品有效成分的衡量指標，它與溶液的相對密度有一定的關系，一般說來相對密度越大，則氧化鋁含量越高。聚合氯化鋁黏度與氧化鋁含量有關，隨氧化鋁含量增大黏度增大。相同條件下，相同濃度氧化鋁條件下，聚合氯化鋁的粘度要低于硫酸鋁，更有利于輸送和使用。

三、PAC顏色的區別

因生產工藝和原材料不同，生產出來的PAC顏色也有些差別，一般有白色、淡黃色、金黃色、褐色、棕色、咖色這六種顏色的聚氯化鋁。

1、白色聚氯化鋁

最新研發的一種新型凈水材料，專業用于食品、飲用水、城市給水、精密制造用水凈化、造紙行業、醫藥、糖液精制、化妝品助劑、日常化學品工業等方面有非常廣泛的應用，純度非常高，價格也是最高的。

2、淡黃色聚氯化鋁

僅次于白色聚氯化鋁的中高系列產品，主要用于飲用水處理，其中對重金屬的含量限制比較嚴格，特別是我們所生產的飲水級聚合氯化鋁產品，用它處理過后的水澄清無沉淀，AL2O3含量在30（±0.5）左右，粉末細、顆粒均勻、絮凝效果好、凈化高效穩定、投加量少、成本低，是長期合作的各大水廠專用的水處理絮凝劑。

3、金黃色聚氯化鋁

是目前市場上應用最廣泛的聚合氯化鋁，用于污水處理的高效絮凝劑，絮凝效果好，所以不管是工業給水、工業廢水、工業水循環和城市污水處理都是最好的選擇。

4、褐色、棕色、咖色聚合氯化鋁

是針對個別客戶對水處理的特別的要求所生產的水處理產品，其中鐵含量高于其他聚合氯化鋁產品系列，所以顏色較金黃色深一些。針對于低溫、低濁、高藻的污水有強效，主要用于飲用水、城市給水、工業給水凈化等方面處理。

四、PAC的配制指南

根據原水水質情況不同,使用前應先做小試求得最佳用藥量，使用前先將固體聚合氯化鋁PAC溶解成5～10%的濃度，以便迅速發揮效力,在溶解的時候，先用常溫的自來水將PAC溶解，提高溫度可稍微促進溶解，但水溫不宜超過50度，水溫過高會使PAC產生熱降解，從而影響使用效果。加水至溶解槽容積的一半。開啟攪拌器進行攪拌，一邊攪拌溶解槽中的水,一邊慢慢的加入固體, 使之均勻分散在水中,不要讓它形成疙瘩，容易堵塞管道還造成浪費。

PAC需要充分攪拌時間才能使粉末充分溶解。PAC混合不充分或者結團可能影響其它的使用性能，甚至可能產生沉積、阻塞管道和加藥泵。加水到指定位置，調整到特定濃度。繼續攪拌到PAM完全溶解。由于長時間進行強烈攪拌的話,將會使其性能降低,故而推薦攪拌機以每分鐘20-200轉左右的轉速進行溶解。如果調配好的水溶解液長時間放置,其性能將會視水質的情況而逐漸降低,所以在水溶液調制好之后,請在兩天內使用。

運行中注意觀察調整,如見沉淀池礬花少、余濁大或者TP過低，則投加量過少；如見沉淀池礬花大且上翻、余濁高或者TP接近或超過排放指標，則加藥量過大，應適當調整。

五、影響絮凝劑使用的因素

1、水的pH值

水的pH值對無機絮凝劑的使用效果影響很大，pH值的大小關系到選用絮凝劑的種類、投加量和混凝沉淀效果。水中的H+和OH-參與絮凝劑的水解反應，因此，pH值強烈影響絮凝劑的水解速度、水解產物的存在形態和性能。

以通過生成Al(OH)3帶電膠體實現混凝作用的鋁鹽為例，當pH值﹤4時，Al3+不能大量水解成Al(OH)3，主要以Al3+離子的形式存在，混凝效果極差。pH值在6.5～7.5之間時，Al3+水解聚合成聚合度很大的Al(OH)3中性膠體，混凝效果較好。pH值﹥8后，Al3+水解成AlO2-，混凝效果又變得很差。

水的堿度對pH值有緩沖作用，當堿度不夠時，應添加石灰等藥劑予以補充。當水的pH值偏高時，則需要加酸調整pH值到中性。相比之下，高分子絮凝劑受pH值的影響較小。

2、水溫

水溫影響絮凝劑的水解速度和礬花形成的速度及結構。混凝的水解多是吸熱反應，水溫較低時，水解速度慢且不完全。

低溫情況下，水的粘度大，布朗運動減弱，絮凝劑膠體顆粒與水中雜質顆粒的碰撞次數減少，同時水的剪切力增大，阻礙混凝絮體的相互粘合；因此，盡管增加了絮凝劑的投加量，絮體的形成還是很緩慢，而且結構松散、顆粒細小，難以去除。

低溫對高分子絮凝劑的影響較小。但要注意的是，使用有機高分子絮凝劑時，水溫不能過高，高溫容易使有機高分子絮凝劑老化甚至分解生成不溶性物質，從而降低混凝效果。

3、水中雜質成分

水中雜質顆粒大小參差不齊對混凝有利，細小而均勻會導致混凝效果很差。雜質顆粒濃度過低往往對混凝不利，此時回流沉淀物或投加助凝劑可提高混凝效果。水中雜質顆粒含有大量有機物時，混凝效果會變差，需要增加投藥量或投加氧化劑等起助凝作用的藥劑。水中的鈣鎂離子、硫化物、磷化物一般對混凝有利，而某些陰離子、表面活性物質對混凝有不利影響。

4、絮凝劑種類

絮凝劑的選擇主要取決于水中膠體和懸浮物的性質及濃度。如果水中污染物主要呈膠體狀態，則應首選無機絮凝劑使其脫穩凝聚，如果絮體細小，則需要投加高分子絮凝劑或配合使用活化硅膠等助凝劑。

很多情況下，將無機絮凝劑與高分子絮凝劑聯合使用，可明顯提高混凝效果，擴大應用范圍。對于高分子而言，鏈狀分子上所帶電荷量越大，電荷密度越高，鏈越能充分伸展，吸附架橋的作用范圍也就越大，混凝效果會越好。

5、絮凝劑投加量

使用混凝法處理任何廢水，都存在最佳絮凝劑和最佳投藥量，通常都要通過試驗確定，投加量過大可能造成膠體的再穩定。一般普通鐵鹽、鋁鹽的投加范圍是10～100mg/L，聚合鹽為普通鹽投加量的1/2～1/3，有機高分子絮凝劑的投加范圍是1～5mg/L。

6、絮凝劑投加順序

當使用多種絮凝劑時，需要通過試驗確定最佳投加順序。一般來說，當無機絮凝劑與有機絮凝劑并用時，應先投加無機絮凝劑，再投加有機絮凝劑。

而處理雜質顆粒尺寸在50μm以上時，常先投加有機絮凝劑吸附架橋，再投加無機絮凝劑壓縮雙電層使膠體脫穩。

7、水力條件

在混合階段，要求絮凝劑與水迅速均勻地混合，而到了反應階段，既要創造足夠的碰撞機會和良好的吸附條件讓絮體有足夠的成長機會，又要防止已生成的小絮體被打碎，因此攪拌強度要逐步減小，反應時間要足夠長。

六、PAC作為除磷劑使用的影響因素

1、廢水的攪拌時間

除磷劑投加進入廢水后是通過沉析與絮凝反應去吸附廢水中的磷，金屬離子與磷酸鹽的一個凝聚的除磷過程，所以當除磷劑投加進去后必須馬上進行高強度的混合攪拌，否則就會出得混合強度不足，導致阻礙磷酸鹽發生沉析反應。反之如果緩慢攪拌時間太長，也會影響絮體的生長。

2、廢水堿度

在化學除磷的過程中不管是投加的鋁鹽除磷還是鐵鹽除磷，都必須會消耗掉廢水中大量的碳酸鈣堿度。當消耗堿度過多，使得廢水堿度太低時，則會影響到除磷劑的反應效果，所以一旦出現這種情況需要馬上加堿。

3、廢水PH值范圍

不管是鋁鹽還是鐵鹽做為除磷劑，其最佳除磷效果所需要的PH值范圍為6.5--7.0。在這個PH值范圍內鋁鹽也鐵鹽便能發揮最大的沉析除磷作用。長隆科技所研發的增強型除磷劑的PH值范圍為4--6。在這個范圍內仍可達到很好的除磷效果。但低于這個范圍不公對效果有影響對部份鋁鹽除磷劑的溶解度也會產生偏差，從而影響除磷效果。

4、廢水中的懸浮固體(ss)與溶解固體(TDS)

化學除磷中除磷劑的作用便是凝聚廢水中的固體顆粒，所以如果廢水中的SS過多的話便會消耗掉大量的除磷絮凝劑，所以許多化學除磷的過程中是發生在低SS與低DS的情況下的。

5、除磷劑投加量多少

化學沉淀除磷過程中除磷劑的投加多少對除磷效果的好壞是呈一個反向的拋物線形狀的狀態，當我們通過試驗測試出除磷效果最好的時候的那個投加量的時候，多加或者少加都會使除磷的效果呈下降趨勢。另外，除磷劑的投加點不同直接影響到除磷劑的投加量。

七、PAC操作存儲注意事項

1、在操作上，聚合氯化鋁的凈水過程一般分為三個階段。這三個階段分別是凝聚階段、絮凝階段和沉降階段。凝聚階段在藥液注入混凝容器與原水快速混凝時會在極短時間內形成微細礬花，此時水體變得更加渾濁，它要求水流能產生激烈的湍流。然后聚合氯化鋁進入絮凝階段，絮凝階段是礬花成長變粗的過程，要求適當的湍流程度和足夠的停留時間(10～15min)，至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉，形成表面清晰層。

當絮凝劑處于沉降階段時，它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程，要求水流緩慢，為提高效率一般采用斜管或板式沉降器，大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積于池底，上層水為澄清水，剩下的粒徑小、密度小的礬花一邊緩緩下降，一邊繼續相互碰撞結大，至后期余濁基本不變。

2、聚合氯化鋁須保存在干燥、防潮、避熱的地方(<80℃切勿損壞包裝，產品可長期儲存)。

3、聚合氯化鋁產品必須溶解才能使用，溶解設備和加藥設施應采用耐腐蝕材料。

4、聚合氯化鋁的液體產品有效儲存期為半年，固體產品有效儲存期為兩年，固體產品受潮后仍然可使用。

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