聚合氯化铝在污水处理中的应用

[摘要]聚合氯化铝是一种常见的污水处理化学物，具有投加量少、絮体大、沉降速度快、成本低、混凝效果好等优点，广泛的应用与各种行业的污水处理当中。本文介绍了聚合氯化铝的污水处理机理，以及常见的应用方法，并以造纸废水为例，实验分析了聚合氯化铝在造纸污水处理中的应用效果，希望能够对这种方法的完善、推广和应用，提供一些帮助和启示。

[关键词]聚合氯化铝 污水处理 造纸污水

[中图分类号] TU992.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-276-1

聚合氯化铝是一种高性能无极高分子絮凝剂，其分子式为A1n（OH）mC13n-mo，与其他的无机高分子相比，聚合氯化铝具有分子结构稳定、絮体大、沉降速度快、成本低、混凝效果好等优点，是目前一种不错的污水处理方法，主要用于生活污水和工业废水的处理。

1 聚合氯化铝的污水处理机理与应用情况

1.1聚合氯化铝的污水处理机理

聚合氯化铝具有多种形态，包括单体和聚合体，是一种按照一定比例存在的多态物质的稳定的结合，也就是A13+大批A（OH）3之间，现在的研究一般集中在羟基聚合氯化铝，这是一种典型的多核聚体，具有稳定的形态和结构。聚合氯化铝在水中主要是以二维或三维的链状颗粒形态存在的，与其他的高分子混凝剂相比，聚合氯化铝的电中和性比较突出，还具有网捕卷扫、吸附架桥等多种作用。从其作用的过程来看，本质上属于多核羟基络合物表面络合，其处理污染物是表面水解和表面沉淀的过程。简单的来说就是点对水中存在的胶颗粒 污染物进行电中和 ，在将其压缩到扩散层，将其中的ξ电位和水化膜，达到脱稳的效果，在利用其具有的网捕卷扫、吸附架桥等作用，将这些胶体颗粒形成絮体，沉淀以后逐渐的与水分子分离开来，从而达到处理的目的。

1.2聚合氯化铝污水处理应用情况

聚合氯化铝的应用范围非常广泛，常见的有印染废水、造纸制浆废水、啤酒厂废水等，处理效果比较突出。在应用方法上，除了直接用于处理污水之外，也可以作为预处理工艺处理污水，或者与其他水处理药剂配合处理污水，或者改性以后再用于污水处理。聚合氯化铝直接用于污水处理一般是污水的混凝处理，通过使用可以快速的降低废水的色度、浊度，以及污水当中所含的COD和BOD，同时它的吸附能力还可以去除污水当中所含的N、P等污染物，这种方法比较适合不太严重的生活废水的处理。聚合氯化铝也可用于与其他工艺组合处理污染比较严重的污水，比如说与强氧化剂组合处理水中的有机质（AOM）。当然，聚合氯化铝与其他药剂复配处理污水也是一种重要的应用方式，比如说聚丙烯酰与聚合氯化铝复配使用，一些研究结果显示这种复配处理方法，污水中的浊度、TSS和COD的去除率有明显的提高，能够达到95%以上。

2聚合氯化铝在造纸污水处理中的应用

造纸废水是一种污染比较严重废水，会对环境造成巨大的危害，本文选择造纸废水研究聚合氯化铝的处理效果。

2.1混凝剂的制备与混凝试验

混凝过程中的影响因素比较多，比如说水温、pH值、水利条件、投入量等，其中pH值对混凝效果的影响最为明显，在不同的pH值下混凝剂的水解产物有明显的差异，直接影响到处理的效果。以聚合氯化铝制成的混凝剂在水解过程中会不断的产生H+，这就要求水中必须有足够的碱来中和H+。此外，投入量也直接影响到处理的效果，如果投入量不足，水中的悬浮物没有充分脱稳，，就会直接影响到沉降与分离，导致处理效果下降，投入量过多，会导致颗粒超荷处于不稳定的状态，也会影响到处理效果。

（1） 混凝剂的制备

使用电子天平准确的称取13.2g结晶氯化铝，将其溶解到50ml的水中，再称取3.2NaOH，溶于50ml的术中，将其在搅拌器之下搅拌滴加到氯化铝融合当中，继续搅拌3h以后，将其转移到150ml的容量瓶邓忠定容，在常温下熟化1h，既可以得到B（OH/AL3+）1.8浓度为的聚合氯化铝溶液。

（2）实验过程

取已经制备浩的聚合氯化铝 ，以不同的混凝剂投加量，投加到不同的pH值的造纸污水当中，做混凝试验，观察聚合氯化铝在SS和CODCr上的处理效果，具体的处理结果见图1、2。

从图1、2中可以明显的看出，聚合氧化铝在应用于造纸污水处理当中，适合的pH值在7-9之间，在这一范围内的污水处理效果最好，而在其它pH值范围内的处理效果明显比较差，在pH值为5的时候SS和CODCr去除率只有20%左右。从混凝剂的投入量上来看，党投入量大于7500mg/L的时候，造纸污水中的悬浮物去除率可以达到95%以上，CODCr的去除率也能达到20%-50%左右，处理的效果还是非常明显的。

2.2 应用评价

从上述实验结果当中可以发现，聚合氯化铝在造纸污水处理中的应用不仅成本比较低，其产生的处理沉渣还能直接作为造纸工艺的原材料使用，较好的解决了污水处理当中的二次污染问题，还能有效的降低造纸成本，产生一定的经济效益。同时，聚合氯化铝适合应用于碱性污染物的处理，实验结果表明党污水的pH值在7-9的条件下，其处理效果才能得到有效的保证。当然，聚合氯化铝并不能去除造纸污水当中所有的污染物，只适合去除其中的悬浮态和胶态物质，而对于溶解状态的物质处理效果较差。

总之，聚合氯化铝是目前一种比较经济的污水处理方法，能够有效的去除水中的悬浮态和胶态物质，污水当中的污染成分比较多，其中很多物质不能使用聚合氯化铝去除，只能采用其他方法去除，在使用聚合氯化铝的过程中，最好与其它方法配合使用，才能达到理想的效果。

参考文献

[1]李润生，李凯.聚氯化铝形态与混凝效果研究[J] .中国给排水，2002（18）.

[2]闵敏.化学沉淀法去除养猪场废水中氨氮的试验研究[D] .武汉：武汉大学，2005.