Полиалюминийхлорид (PAC)

Полиалюминийхлорид — это не отдельный продукт, а целая серия полимеров, состоящих из элементов алюминия, кислорода, водорода и хлора. Полиалюминийхлорид — это новый материал для очистки воды, неорганический полимерный коагулянт. Он представляет собой белое или желтое водорастворимое твердое вещество. Обычно его эффективность и качество оценивают по содержанию Al₂O₃ и щелочности. Кроме того, благодаря высокому электрическому заряду он более эффективен в дестабилизации и удалении взвешенных веществ, чем другие соли алюминия.

Растворите порошок PAC в воде в соотношении 1:3, а затем добавьте в 10–30 раз больше воды, чтобы разбавить раствор до нужной концентрации перед использованием.

Оптимальное значение pH для дозирования составляет 3,5–5,0. Выбор оптимального значения pH для дозирования позволяет максимально повысить эффективность коагуляции. Дозировка может определяться в зависимости от степени мутности сырой воды. Перед использованием рекомендуется провести небольшой тест с учётом характеристик качества воды, выбрать оптимальное значение и только после этого приступить к применению. При высокой мутности сырой воды дозировку следует соответствующим образом увеличить, а при низкой мутности — соответствующим образом уменьшить.

Их следует запечатать и хранить в сухом и проветриваемом месте, защищая от дождя, высоких температур и прямых солнечных лучей.

Химикат «белый ПАК», обычно называемый ПАК высокой чистоты без содержания железа или ПАК пищевого качества, отличается самым высоким качеством по сравнению с другими видами полиалюминийхлорида. Основными исходными материалами являются высококачественный порошок гидроксида алюминия и соляная кислота, а в производственном процессе применяется самый передовой метод распылительной сушки. Белый полиалюминийхлорид используется в качестве проклеивающего агента при производстве бумаги, для обесцвечивания сахара, в качестве осветлителя, при дублении кожи, в медицине, косметике, прецизионном литье, очистке питьевой воды и других областях.

Химикат «Жёлтый PAC» в основном используется в очистке сточных вод и питьевой воды. В качестве сырья используются порошок алюмината кальция, соляная кислота и бокситы. В качестве технологического процесса применяется пластинчато-рамный фильтр-пресс или распылительная сушка. В связи с тем, что к очистке питьевой воды предъявляются строгие требования в отношении содержания тяжелых металлов, как сырье, так и производственные процессы превосходят аналоги коричневого полиалюминийхлорида.

Химикат Brown PAC, как правило, в основном используется для очистки сточных вод. В качестве сырья используются порошок алюмината кальция, соляная кислота, бокситы и железный порошок, а в процессе производства применяется метод барабанной сушки. Благодаря содержанию железного порошка препарат имеет коричневый цвет. Чем больше добавляется железного порошка, тем темнее становится цвет. Это вещество также известно как полиалюминийхлорид железа и демонстрирует отличные результаты при очистке сточных вод.

Классификация по технологическому процессу

Полиалюминийхлорид вальцового типа. Содержание алюминия находится в пределах нормы, доля нерастворимых в воде веществ высока; в основном применяется для очистки сточных вод.

Пластинчато-рамный фильтр для полиалюминийхлорида. Благодаря высокому содержанию алюминия и низкому содержанию нерастворимых в воде веществ он применяется для очистки городских и бытовых сточных вод.

Полиалюминийхлорид, полученный методом распылительной сушки. Благодаря высокому содержанию алюминия, низкому содержанию нерастворимых в воде веществ и быстрой скорости растворения он обычно используется для очистки питьевой воды и очистки воды в соответствии с более строгими стандартами.

Существует множество методов синтеза полиалюминийхлорида. В зависимости от используемого сырья их можно разделить на следующие группы: метод с использованием металлического алюминия, метод с использованием активного гидроксида алюминия, метод с использованием триоксида алюминия, метод с использованием хлорида алюминия, метод растворения в щелочи и т. д.

Метод с использованием металлического алюминия. Сырьем для синтеза полиалюминийхлорида методом использования металлического алюминия служат в основном отходы переработки алюминия, такие как алюминиевый лом, алюминиевая зола и алюминиевый шлак. Жидкий полиалюминийхлорид получают путем медленного добавления соляной кислоты к алюминиевой золе в определённых пропорциях при перемешивании для проведения реакции, а также посредством полимеризации и осаждения. Затем раствор разбавляют, фильтруют, концентрируют и сушат для получения порошка PAC. С технологической точки зрения этот процесс можно разделить на три типа: кислотный метод, щелочной метод и метод нейтрализации.

При кислотном методе в основном используется HCl, и качество продукции контролировать нелегко.

Процесс производства щелочи является сложным, требует значительных инвестиций в оборудование, предполагает использование большого количества щелочи, а контроль значения pH требует затрат на сырье, в результате чего себестоимость продукции высока.

Наиболее широко применяемым методом является нейтрализация. При условии тщательного контроля соотношения, как правило, удается обеспечить соответствие установленным стандартам.

Метод с использованием гидроксида алюминия. Чистота порошка гидроксида алюминия относительно высока, а содержание тяжелых металлов в синтезированном полиалюминийхлориде — низкое. Как правило, применяется технологический процесс, включающий нагрев и прессование с кислотным растворением. Этот процесс относительно прост, однако степень солености получаемого полиалюминийхлорида относительно низкая. Поэтому обычно применяются два процесса: растворение гидроксида алюминия в кислоте с нагревом и под давлением, а также нейтрализация порошка алюмината кальция из руды.

Метод с использованием оксида алюминия. К сырью, содержащему оксид алюминия, относятся, в основном, гиббит, боксит, каолин, угольная пустая порода и т. д. Процесс производства можно разделить на два этапа. Первый этап заключается в получении кристаллического хлорида алюминия, а второй — в получении полихлорида алюминия путем пиролиза или нейтрализации.

Метод с использованием хлорида алюминия. Наиболее широко применяется метод производства порошка полиалюминия хлорида с использованием порошка хлорида алюминия в качестве исходного сырья. Его можно получить путем пиролиза кристаллического хлорида алюминия при температуре 170 °C, добавления воды для отверждения и полимеризации, а затем отверждения и сушки с целью получения порошка PAC.

Метод с использованием щелочного раствора. Сначала алюминиевая зола вступает в реакцию с гидроксидом натрия с получением раствора алюмината натрия, после чего значение pH регулируется с помощью соляной кислоты для получения раствора полиалюминийхлорида. Полученный этим способом порошок полиалюминия хлорида имеет хороший внешний вид и меньшее количество нерастворимых веществ, но характеризуется высоким содержанием хлорида натрия, высоким расходом сырья, низким содержанием оксида алюминия в растворе и высокими затратами на промышленное производство.

1. Полиалюминийхлорид (PAC) — широко используемое химикат для очистки воды. Он обладает широким диапазоном pH-адаптации и практически не вызывает окрашивания или других побочных эффектов. После применения полиалюминийхлорида содержание железа, марганца и других тяжелых металлов в воде остается низким, что оказывает незначительное коррозионное воздействие на оборудование. По этой причине он играет особую роль в очистке сточных вод бумажной промышленности, а также сточных вод полиграфической и красящей промышленности.
2. Полиалюминийхлорид при очистке воды отличается хорошими коагуляционными свойствами, крупными частицами квасцов, быстрым осаждением, низкой дозировкой, высокой эффективностью и широким спектром применения. Поэтому он в основном используется для очистки городской питьевой воды и всех видов промышленных сточных вод. Данный продукт также может использоваться для удаления из воды железа, марганца, хрома, свинца и других тяжелых металлов, а также фторидов и нефтепродуктов, поэтому он применяется в процессах очистки сточных вод полиграфической и красящей промышленности, целлюлозно-бумажной промышленности, нефтедобычи, городских сточных вод, а также в процессах обезвоживания осадка. Благодаря положительному заряду полиалюминийхлорида он обладает сильной адсорбцией взвешенных веществ в воде. По этой причине он имеет множество преимуществ, таких как высокая степень очистки, высокая комплексная эффективность при удалении нефтепродуктов и мутности, низкая стоимость и т. д. Он также может использоваться в литейном производстве, медицине, кожевенной промышленности и других областях.
3. Благодаря хорошей стабильности при одинаковом качестве воды дозировку ПАХ можно уменьшить. В частности, при низком качестве воды дозировку полиалюминийхлорида можно сократить вдвое. Это не только снижает трудоемкость работы персонала, но и сокращает затраты пользователей на производство воды. Кроме того, использование ПАХ при очистке воды позволяет обеспечить безопасность, сократить количество аварий, связанных с водоснабжением, и обеспечить жителей безопасной и надёжной питьевой водой.

Когда гидроксид-ион полиалюминийхлорида растворяется в сточных водах, он образует большое количество групп с положительным зарядом, которые вступают во взаимодействие с группами с отрицательным зарядом, присутствующими в воде, после чего происходит флокуляция и осаждение. Поэтому полиалюминийхлорид (PAC) в основном используется в качестве коагулянта при очистке воды.