提高聚合氯化铝盐基度方法
从理论上分析了用氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠和铝酸钠提高聚合氯化铝盐基度的可行性, 同时对各种方法的利弊进行了对比分析。重点对应用铝屑提高聚合氯化铝盐基度的方法进行了理论分析, 不仅增加了聚合氯化铝的有效成份含量, 同时给出了各物料间的定量关系, 完全可以指导生产。
1、聚合氯化铝
无机高分子聚合氯化铝与传统铝盐和铁盐混凝剂相比, 具有投药量小、絮凝体形成速度快、颗粒密实、沉降速度快等特点, 广泛应用于工业用水、饮用水及污水处理方面, 取得了良好的经济效益和社会效益。
聚合氯化铝可以看作是氯化铝水解反应的中间体,是由水合铝离子在不同的pH值条件下,通过羟基和氧原子的架桥作用形成的具有一定聚合度的聚合铝离子,其聚合度和分子量尚不能测定,通常以盐基度或碱化度B(B为聚合铝中羟基与3倍铝离子的摩尔比值)衡量。一般来说聚合铝的盐基度应控制在适当的范围内,以使絮凝效果达到最优,又使工业化生产成为可能。随B值不断增大,聚合铝中聚合铝离子Al13(OH)7 32、Al10(OH)3 22的Al13O4(OH)7 24等含量不断增多。聚合铝离子具有较强的架桥絮凝能力, 尤其是处理低温、低浊度水时效果很明显; 如果B值高于75% , 则聚合铝离子很容易发生水解形成不溶性氢氧化铝沉淀,失出絮凝作用。因此生产中将聚合氯化铝的盐基度控制在45% ~65%范围内比较合适。
根据不同的含铝原料有不同的聚合氯化铝生产工艺。主要有铝矾土和煤矸石分步酸溶法、铝灰酸溶法以及氢氧化铝加压酸溶法等。铝灰酸溶法, 一次酸溶就可制成盐基度高于60%的产品, 但由于工业铝灰中杂质太多, 在饮用水处理中应用受到限制。利用铝矾土和煤矸石生产时, 由于这些原料中Al2O3的溶出困难, 即使加压溶解, Al2O3的含量也不高, 一次酸溶法聚合铝盐基度仅在20%~40% , 很难达到40%以上。
2、调整盐基度的方法
为了提高产品中聚合铝离子的羟基含量或者说提高盐基度, 目前多采用氢氧化钠、碳酸钠、石灰等进行调整, 使低盐基度产品酸性降低, 加羟基桥联提高盐基度。例如可将聚合铝的盐基度由33%提高到50% , 方程式如下:
Al2(OH)2Cl4 NaOH=Al2(OH)3Cl3 NaCl(1)
2Al2(OH)2Cl4 Na2CO3 H2O=2Al2(OH)3Cl3 2NaCl CO2(2)
2Al2(OH)2Cl4 Ca(OH)2=Al2(OH)3Cl3 CaCl2(3)
上述三种物质都可以用来提高盐基度,聚合铝与氢氧化钠、碳酸钠、石灰水反应的摩尔比分别为 1∶1,1∶0.5,1∶0.5,碱的化合价越高,分子量越小,提高相同值的盐基度时所用的碱量就越小,另外生成的副产物氯化钠或氯化钙无法与聚合氯化铝分离。它们不仅会降低聚合物中的有效成分,还会增大固体产品的吸湿性和后处理的难度。因此在调整盐基度时要求加入的碱应尽可能含较多的氢氧根,同时引入的副产物尽量少,保证不会引起聚合氯化铝性能的变化。
河南泰源环保科技有限公司(原巩义泰源净水材料厂),是一家专业研发生产销售水处理净化材料的实体企业。
前身由于技术设备落后,主要以加工粗放型水质净化滤料为主,成熟产品有优质活性炭,石英砂,无烟煤滤料,锰砂,纤维球,纤维束滤料等水质净化滤料。
目前,我厂又引进三条水处理填料生产线,加工的产品有蜂窝斜管,组合填料,弹性填料,鲍尔环,多面空心球,曝气器,排水帽等环保配件,拥有专业的填料安装队伍可针对各种沉淀池,曝气池,生化池进行改造施工。
由于公司改制,2017年经工商部门变更,我厂正式由巩义市泰源净水材料厂升级为河南泰源环保科技有限公司。
河南泰源人始终真诚欢迎各界朋友光临指导、洽谈订货!
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联系人:李先生
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