聚合氯化铝(PAC)之溶液配制(三)
目前市场上使用的PAC的生产方法主要是两步法:第一步以铝土矿、粘土矿、氢氧化铝、高岭土等为原料与盐酸或盐酸与硫酸的混合酸反应生产铝的酸性盐溶液;第二步在所生成的盐溶液中加入活性铝酸钙Ca(AlO2)2矿粉进行盐基度调整,此时形成的PAC,也为含钙聚合氯化铝。然后经自然沉降一周左右得到液体PAC产品,再进行干燥处理得到固体PAC产品。
说下Ca(AlO2)2为啥可以调盐基度呢?举个例子,低盐基度转变为高盐基度的化学方程,下式为简化式,省去了一些中间物及相关配平,仅做示意,盐基度由16.6%一下子转化为66.6%,挺神奇的,主要是增加了OH的数量。
从PAC的生产流程来看,先有的液体,后有的纯化变固体。从国标的规定来看,液体PAC中Al2O3的浓度约为10%,固体PAC中Al2O3的浓度约为28%,浓缩的果然都是精华。厂家直供的液体PAC产品(比如10%),它不是将生产的固体再溶解变成液体卖给你,这里的液体肯定是原液,当然不按套路出牌的厂家除外。
再强调一下,厂家提供给你的10%PAC原液,这里的10%指的是Al2O3的含量,不是液体中固体PAC含量。
在污水厂用PAC固体配的10%PAC溶液,是拿10kgPAC固体溶解到90kg水里,搅一搅搅拌均匀所形成的。这里的10%跟上面的10%有很大区别,上面的10%(以Al2O3计)远大于这里的10%(以PAC固体计)。
一般污水厂PAC投加量为20-50mg/L之间,如何理解呢,就是1L污水里需要投加20-50mgPAC固体,通常PAC固体会溶解为10%的溶液进行投加。以10000m3/d的污水量,设计20mg/L投加量,每天配1次药来考虑,PAC溶液密度按1.12g/cm3计,每天的PAC固体所需量为:
每天配1次药(10%PAC含量),每次配药容积为:
加水量约为:
溶液池2个,一用一备,兼做溶解池。
隔膜计量泵流量为:
如果从理论上来考虑PAC固体的投加量,该如何计算呢?
质量比率为27/31=0.87,即0.87mgAl/mgP,考虑到一些干扰因素,投加系数取最大值3,则对应位2.62 mgAl/mgP,折合为Al2O3的含量为4.94mg Al2O3/mgP,进一步折合为PAC固体(28% Al2O3含量)的含量为17.6mgPAC/mgP,也即每去除1mg/LP需要投加17.6mg/LPAC固体。