污水處理用聚氯化鋁，簡稱PAC，是一種無機高分子混凝劑，由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。固體產(chǎn)品具有吸附活性高、澄清泥沙時間短、適應pH值范圍寬,不需助凝劑和不受水溫Chemicalbook影響等優(yōu)點,廣泛應用于生活用水、工業(yè)用水等的凈水處理、城市污水處理、工業(yè)廢水、污水、污泥的處理及污水中某些渣質(zhì)回收等，同時對某些處理難度大的工業(yè)污水，以PAC為母體，摻入其他藥劑，調(diào)配成復合PAC，處理污水能得到驚喜的效果。

聚氯化鋁的用途

1.含油廢水的處理含油廢水主要是指油田開采原油所產(chǎn)生的大量采出水、煉油廠和石油化工廠排放的含油廢水以及清洗油輪和車輛所產(chǎn)生的含油廢水。含油廢水的治理主要采用隔油沉降、氣浮和生化的方法。PAC和改性陽離子聚丙烯酰胺配合使用,混凝沉淀過濾處理含油廢水,具有非常好的處理效果。改性陽離子聚丙烯酰胺相對分子量不能太高,并與PAC容易復合才能達到理想的效果。

2.造紙廢水的處理造紙工業(yè)廢水排放量大,其中段水占很大比例,而且許多造紙企業(yè)黑液經(jīng)過預處理(厭氧、強酸處理、纖維素分離、中和等)后也混入中段水一起處理。

3.洗滌廢水處理中的應用洗滌廢水中含有大量表面活性劑。表面活性劑與油污、塵土顆粒等作用,形成帶負電荷的膠體粒子,能比較穩(wěn)定的存在于水體中。在洗滌廢水中投加PAC,將產(chǎn)生大量帶有正電荷的陽離子及羥基橋聯(lián)形成的多核高電荷配合離子,它們對Chemicalbook懸浮膠粒表面的電荷有很強的吸附電中和能力和壓縮雙電層能力,致使膠體粒子脫穩(wěn),最后形成的高聚合氫氧化物把污染物吸附沉淀網(wǎng)捕分離出水體。

4.印染廢水處理中的應用印染廢水具有較高的COD、色度和pH值,加藥混凝是對其處理的一種常用方法。PAC盡管混凝效果好、所需投藥量低,但是PAC對印染廢水高堿度的中和能力差,應用受到一定限制。傳統(tǒng)混凝劑Al2(SO4)3水解產(chǎn)生H+能中和印染廢水中的堿,對堿度的中和能力強。研究證明,配合使用這兩種混凝劑,利用兩者優(yōu)勢互補以及同離子效應的協(xié)同效果,處理印染廢水能降低處理費用,同時提高處理效果。

5.機械加工廢水處理中的應用機械加工過程中普遍使用乳化液作為冷卻、潤滑、清洗和防銹劑來提高產(chǎn)品的質(zhì)量。乳化液在使用過程中受到細菌、微生物、高溫、金屬磨屑的選擇吸附等作用,逐漸由乳白色變成灰黑色,腐敗變質(zhì)發(fā)臭。

2020年7月23日，工業(yè)和信息化部發(fā)布《生活飲用水用聚氯化鋁》(GB15892—2020)，該標準為國家強制執(zhí)行標準，自2021年8月1日起施行。為了保障生活飲用水的衛(wèi)生安全，防止在生產(chǎn)原料、設施、包裝、場地與工業(yè)用聚氯化鋁造成混雜，帶來潛在污染的危險，GB15892—2020提高了對產(chǎn)品原料和重金屬指標的要求。該標準結(jié)合我國的生產(chǎn)工藝及《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749—2006)的要求制定檢測指標。新聚氯化鋁較原標準主要在生產(chǎn)原材料上進行了嚴格的限定，要求以符合GB/T4294的氫氧化鋁為主要原料，原使用鋁土礦為生產(chǎn)原料的工藝在高溫高壓下進行，新國標采用氫氧化鋁作為原材料后，聚氯化鋁的生產(chǎn)過程變化為常溫常壓。

氫氧化鋁制備聚氯化鋁的方法

氫氧化鋁法制備聚氯化鋁所用原料主要是拜爾法煉鋁過程中的活性氫氧化鋁。生產(chǎn)中采用過量的活性氫氧化鋁和鹽酸，在較高溫度(50-180℃)和壓力(0．5MPa)下反應制得鹽基度為41.6-48.6％的液體PAC產(chǎn)品，然后經(jīng)濃縮、烘干即得固體聚氯化鋁產(chǎn)品。將氫氧化鋁與鹽酸和水按一定比例，在合適的溫度和壓強下反應，熟化后制得聚氯化鋁產(chǎn)品。該法生產(chǎn)工藝簡單，在上世紀80年代是國內(nèi)外普遍采用的一種工藝。由于氫氧化鋁酸溶性較差，故酸溶過程需加溫加壓。但此法生產(chǎn)出的產(chǎn)品鹽基度不高，通常在30％～50％范圍內(nèi)，國內(nèi)已有很多提高鹽基度的研究，如投加鋁屑、鋁酸鈉、碳酸鈣、氫氧化鋁凝膠和石灰等．此法生產(chǎn)出的產(chǎn)品雜質(zhì)較少．但以氫氧化鋁為原料生產(chǎn)成本較高，制得的產(chǎn)品多用于飲用水。采用氫氧化鋁酸溶法．以純鋁板為除鐵劑．制備出了高純聚氯化鋁。

聚氯化鋁的其他制備方法

聚氯化鋁的合成方法有很多種，按照原材料的不同，可分為金屬鋁法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁法、氯化鋁法等。

金屬鋁法

采用金屬鋁法合成聚氯化鋁的原料主要為鋁加工的下腳料,如鋁屑、鋁灰和鋁渣等。由鋁灰按一定配比在攪拌下緩慢加入鹽酸進行反應,經(jīng)熟化聚合、沉降制得液體聚氯化鋁，再經(jīng)稀釋過濾,濃縮，干燥制得。在工藝上可分為酸法、堿法、中和法3種。酸法主要是用HCI,產(chǎn)品質(zhì)量不易控制;堿法生產(chǎn)工藝難度較高，設備投資較大且用堿量大，pH控制費原料，成本較高;用的最多的是中和法，只要控制好配比，-般都能達到國家標準。

三氧化鋁法

含三氧化二鋁的原料主要有三水鋁石、鋁釩土、高嶺土、煤矸石等。該生產(chǎn)工藝可分為兩步:第-步是得到結(jié)晶氯化鋁，第二步是通過熱解法或中和法得到聚氯化鋁;[2]氯化鋁法采用氯化鋁粉為原料，加工聚氯化鋁。這種方法應用最為普遍?？捎媒Y(jié)晶氯化鋁于170°C進行沸騰熱解，加水熟化聚合，再經(jīng)固化，干燥制得。

堿溶法

先將鋁灰與氫氧化鈉反應得到鋁酸鈉溶液，再用鹽酸調(diào)pH值,制得聚氯化鋁溶液。這種方法的制得的產(chǎn)品顏色外觀較好，水不溶物較少,但氯化鈉含量高,原材料消耗高，溶液氧化鋁含量低,工業(yè)化生產(chǎn)成本較大。

聚氯化鋁的結(jié)構(gòu)形態(tài)受其制備溫度、熟化溫度、熟化時間、制備堿度等生產(chǎn)條件影響，不同的生產(chǎn)條件下所獲得的聚氯化鋁結(jié)構(gòu)差別很大，而不同的聚氯化鋁形態(tài)的凈水效果也不同。新標準下生產(chǎn)的聚氯化鋁凈水效果到底如何呢，以長江水為原水，在低溫低濁期某一水廠進行新、現(xiàn)用聚氯化鋁的對比試驗，比較新舊標準聚氯化鋁的凈水效果，為新聚氯化鋁合理投加，保障供水水質(zhì)安全提供技術指導。

首先，選以長江為水源水的某一水廠，該廠日供水量30萬m3，共有3組混凝沉淀系列，均為網(wǎng)格反應池和斜管沉淀池工藝；試驗時間為2020年1月13日~23日，原水水溫在11.2~13.5℃，pH在8.11~8.17，渾濁度為8.42~13.1NTU。檢測兩種凈水劑產(chǎn)品質(zhì)量，并在實驗室開展攪拌試驗確保水質(zhì)安全前提下，選取該廠水力條件完全一致的系列1和系列3進行對比實驗，在系列1中投加新聚氯化鋁，在系列3中投加現(xiàn)用聚氯化鋁；不同時間段檢測沉淀出口水渾濁度及余鋁含量。

試驗結(jié)果

（一）現(xiàn)用聚氯化鋁和新聚氯化鋁產(chǎn)品質(zhì)量比較
 

按照新國標GB15892-2020要求開展兩種藥劑質(zhì)量檢測，結(jié)果見表1。從結(jié)果判斷現(xiàn)用聚氯化鋁重金屬指標砷、鉛不符合衛(wèi)生要求，而以氫氧化鋁為原料生產(chǎn)新聚氯化鋁符合標準，影響凈化效果主要指標氧化鋁含量和鹽基度基本接近。

（二）兩種藥劑藥耗與余濁控制比較

在1、3系列根據(jù)處理水量分別調(diào)整合適凈水劑投加量，確保沉淀出口水渾濁度控制在2.0NTU左右，除水質(zhì)在線監(jiān)測儀表實時檢測不同工藝點渾濁度數(shù)據(jù)外，每天在10：00、14：00、18：00進行采樣進行人工檢測沉淀水渾濁度及其他水質(zhì)指標。試驗共10天，每日不同系列藥耗量比較見圖1，不同系列沉淀出口水渾濁度均值見圖2，其中1系列新聚氯化鋁平均藥耗24.9kg/kt，沉淀水余濁平均值為1.51NTU，3系列現(xiàn)用聚氯化鋁平均藥耗28.8kg/kt，沉淀水余濁平均值為1.97NTU。

（三）兩種藥劑沉淀水鋁含量比較

試驗過程中檢測了原水、沉淀水和濾后水鋁離子濃度，其中原水和濾后水鋁離子濃度均低于0.200mg/L，符合生活飲用水衛(wèi)生標準；而使用新聚氯化鋁的1系列沉淀水鋁濃度范圍為0.200~0.276mg/L，平均值為0.246mg/L，使用現(xiàn)用聚氯化鋁的3系列沉淀水鋁濃度范圍為0.235~0.313mg/L，平均值為0.268mg/L，現(xiàn)用聚氯化鋁沉淀水余鋁均值較新聚氯化鋁高8.9%。

以氫氧化鋁為原材料生產(chǎn)聚氯化鋁用于自來水廠凈水處理勢在必行，通過兩種不同凈水劑生產(chǎn)試驗，處理低溫低濁水時，新聚氯化鋁能完全替代現(xiàn)用聚鋁，并且凈水效果及水質(zhì)安全保障較現(xiàn)用聚氯化鋁好。

聚氯化鋁的顏色

聚氯化鋁簡稱為PAC,又稱聚氯化鋁、復合聚氯化鋁、堿式氯化鋁。市場上銷售的聚氯化鋁比較雜,因為每-一個廠家的生產(chǎn)工藝和原材料不同，生產(chǎn)出來的顏色也有些差別，一般有白色、色、黃褐色這三種顏色的聚氯化鋁，下面來說明下三種不同顏色用途的區(qū)別。

國標范圍內(nèi)的氧化鋁含量27-30之間的聚氯化鋁多為土黃色到黃色淡黃色的固體粉狀。這些類型的聚氯化鋁水溶性比較好，在溶解的過程中伴隨電化學、凝聚、吸附和沉淀等物理化學變化最終生成[AI2(OH)3(OH)3]x↓，從而達到凈化目的。所以說在使用聚氯化鋁的時候，不需加其它助劑，絮凝體形成快而粗大、活性高、沉淀快、對高濁度水的凈化效果明顯

白色聚氯化鋁通常被稱為高純無鐵白色聚氯化鋁，或食品級白色聚氯化鋁，與其它聚氯化鋁相比是品質(zhì)最高產(chǎn)品，主要的原材料是優(yōu)質(zhì)的氫氧化鋁粉、鹽酸，采用的生產(chǎn)工藝是國內(nèi)最先進的技術噴霧干燥法。色聚氯化鋁用于造紙施膠劑,制糖脫色澄清劑、鞣革、醫(yī)藥、化妝品和精密鑄造及水處理等多個領域。

黃色聚氯化鋁的原材料是鋁酸鈣粉、鹽酸、鋁礬土,主要用污水處理和飲用水處理方面，如果用于飲用水處理原材料是氫氧化鋁粉、鹽酸還有稍許的鋁酸鈣粉，采取的工藝是板框壓濾工藝或噴霧干燥工藝，由于在飲用水的處理國家對重金方面有著嚴格的要求，所以不論是原材料還是生產(chǎn)工藝都比棕褐色聚氯化鋁要好。黃色聚氯化鋁一般采用滾筒干燥生產(chǎn)或噴霧塔干燥生產(chǎn)而成，有片狀，粉狀兩種固態(tài)形式。

棕褐色聚氯化鋁的原材料是鋁酸鈣粉、鹽酸、鋁礬土還有鐵粉。產(chǎn)工藝是采用滾筒干燥法,-般主要用于污水處理方面，因為里面添加了鐵粉所以顏色呈棕褐色，鐵粉添加的越多顏色越深,鐵粉如果超過一定的量在某些時候也被稱為聚氯化鋁鐵，在污水處理發(fā)面有著卓越的效果。

聚氯化鋁分類

工業(yè)級聚氯化鋁首要用于工業(yè)污水/廢水的處置，如造紙廠污水處置、鋼廠污水處置、生涯污水處置、印染廠污水處置及油田污水處置等,而食物級聚氯化鋁的用處則是作為，純潔水處置、飲用水的處置、用于鞣革、醫(yī)藥、化裝品和精細鍛造等多個范疇，特殊是白色聚氯化鋁還可用于造紙施膠沉淀劑、制糖脫色清亮劑等。食物級白色聚氯化鋁在施膠，漿料的助留、助濾效果也有分明進步。

從出產(chǎn)工藝來看:工業(yè)級聚氯化鋁，首要接納滾筒出產(chǎn),產(chǎn)物光彩為棕褐色或黃色。食物級聚氯化鋁采用板框壓濾型技能或噴霧枯燥技能。分歧工藝所用的原資料也不盡一-樣，這也是決議聚氯化鋁質(zhì)量的主要要素。

1、工業(yè)級別由技能監(jiān)視監(jiān)管，只監(jiān)管氧化鋁含量和鹽基度,水不溶物含量,其它含量應為是處置工業(yè)廢水的不在它們的監(jiān)管局限。

2、食物級別由省級衛(wèi)生監(jiān)管部分監(jiān)管,因食物級其余大局部用于自來水廠的給城市自來水供給，所以觸及飲食平安，所以監(jiān)管比擬嚴厲，各企業(yè)頒布有渡水衛(wèi)生答應證。

3、食物級其余可以在任何行業(yè)，但工業(yè)級其余只能用于工業(yè)水處置,工業(yè)產(chǎn)物添加劑等,就不克不及用在飲用水處置和食物添加中。

工藝分類.

1、滾筒式聚(合)氯化鋁鋁含量一般，水不溶物高,多用于污水處理。

2、板框式聚(合)氯化鋁鋁含量高，水不溶物低，用于污水處理和飲用處理。

3、噴霧干燥聚氯化鋁鋁含量高,水不溶物低，聚氯化鋁用途

聚氯化鋁在不同水質(zhì)中的投加量

一、在低濁度水中，將固體的聚氯化鋁產(chǎn)品按照1: 3比例(重比)加自來水稀釋,且攪拌至完全溶解

二、在生活、生產(chǎn)用污水中參照每噸污水先投加30g左右的聚氯化鋁產(chǎn)品。然后投加稀釋之后的聚丙烯酰胺產(chǎn)品，(如果效果不明顯，請酌情減少或增加產(chǎn)品投加量。)

三、在造紙廠污水處理中，采用低濁度水的投放比例配置,如效果不明顯可在酌量添加。

四、原水濁度在100-500mg/L時，投加量為5- 10mg即每千噸水投量為5- 10kg,用前最好根據(jù)水質(zhì)特性進行小試，選出最佳值,然后投用。聚合 氯化鋁的包裝以及注意事項:

聚氯化鋁國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

聚氯化鋁（PAC）自20世紀60年代問世，在許多方面都優(yōu)于硫酸鋁，如用量少、產(chǎn)生污泥量少、除濁效率高、對出水pH影響小等，已廣泛應用于水和廢水處理。20世紀60年代末，日本提出了利用工業(yè)氫氧化鋁生產(chǎn)活性氫氧化鋁，再溶于鹽酸的制備工藝。80年代國內(nèi)廣泛采用氫氧化鋁與鹽酸加壓加溫反應工藝，生產(chǎn)的聚氯化鋁鹽基度一般在40%~50%，該產(chǎn)品的重金屬含量少，可以用于飲用水處理，缺陷是生產(chǎn)條件苛刻，設備腐蝕嚴重。

90年代初，鄭州鞏義地區(qū)出現(xiàn)了利用高鋁水泥（即鋁酸鈣）生產(chǎn)聚氯化鋁的工藝，被稱作鋁酸鈣酸溶一步法。由于鋁酸鈣具有非常高的活性，通過調(diào)整鹽酸濃度和鋁酸鈣的加藥量就可在室溫下啟動反應，同時放出大量熱量進一步加速反應進行，這一技術是我國混凝劑行業(yè)的一個巨大進步。由于該反應可以在常溫常壓下進行，因此可將反應器的容積設計為50或100m3，生產(chǎn)效率大幅度提高。這種方法的缺陷是鹽酸消耗量大，同時在產(chǎn)品中引入了大量氯化鈣，生產(chǎn)的固體產(chǎn)品氧化鋁含量低，容易吸潮，且重金屬總量會超標。90年代末期，為了充分利用鋁酸鈣生產(chǎn)的技術優(yōu)勢并降低鹽酸的消耗量，有些企業(yè)采用焙燒過的鋁釩土（輕燒料）與鹽酸反應形成氯化鋁溶液，然后加水稀釋再與鋁酸鈣反應，即兩步法生產(chǎn)聚氯化鋁。這種方法既能提高經(jīng)濟效益又符合使用要求，充分利用我國獨有的資源優(yōu)勢，成為我國絕大部分生產(chǎn)企業(yè)使用的工藝路線。

通過堿溶的方法從鋁土礦中提取工業(yè)氫氧化鋁，由于大量的重金屬離子不溶于堿，可大大減少產(chǎn)品中的重金屬含量。目前廣大生產(chǎn)企業(yè)采用的常壓生產(chǎn)工藝都難以使產(chǎn)品鹽基度達到45%~65%的要求，所以在生產(chǎn)中先利用氫氧化鋁與鹽酸反應生產(chǎn)氯化鋁或者低鹽基度產(chǎn)品，而后利用鋁酸鈣提升鹽基度。這一工藝可在常壓下進行，便于大批量生產(chǎn)，目前上海及周邊城市均采用這一技術。其優(yōu)點是大幅降低了成品中的重金屬離子含量，其次減輕了生產(chǎn)企業(yè)的廢渣處理壓力，將固體廢棄物的產(chǎn)生量降低了80%~90%。