聚合氯化铝(PAC)作为一种高效的无机高分子絮凝剂,因其出色的混凝性能、广泛的适用性和相对经济的成本,在水处理领域(从饮用水净化到工业废水处理)扮演着至关重要的角色。其性能的优劣直接取决于其成分含量,因此了解其关键指标对于正确选择和使用至关重要。
一、聚合氯化铝(PAC)成分含量与关键指标
聚合氯化铝的质量主要由以下几项关键技术指标衡量,这些指标在我国国家标准 GB/T 22627-2014《水处理剂 聚氯化铝》中有明确规定。
氧化铝(Al₂O₃)含量:
定义:这是PAC中起絮凝作用的有效成分的衡量指标,含量越高,代表电中和与架桥能力越强,絮凝效果越好。
标准要求:
饮用水处理用:固体产品中氧化铝含量要求≥29.0%。
工业水处理用:固体产品中氧化铝含量要求≥28.0%(液体产品≥10.0%)。
不同生产工艺(如滚筒干燥、板框压滤、喷雾干燥)得到的PAC产品,其氧化铝含量和杂质水平也会有差异,喷雾干燥产品纯度较高。
盐基度(B):
定义:盐基度是衡量PAC分子中羟基(OH⁻)与铝(Al³⁺)的相对含量的指标,反映了其聚合度和分子的电荷特性。
标准范围:在40.0% - 90.0% 之间。盐基度越高,其吸附架桥能力越强,但过高(接近氢氧化铝)则容易产生沉淀,稳定性变差。
水不溶物含量:
定义:指产品中不溶于水的杂质含量,越低表明产品纯度越高,可有效避免堵塞管道和设备。
标准要求:
饮用水处理用:≤1.5%。
工业水处理用:≤2.5%。
重金属含量(卫生安全指标):这是饮用水处理级PAC与工业级产品的关键区别之一,对砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr⁶⁺)等有毒重金属有极其严格的限量要求,确保了饮用水的安全。
二、检测方法与质量控制
为确保PAC产品质量,国标规定了详细的检测方法:
氧化铝含量测定:采用EDTA络合滴定法。
盐基度测定:通过中和滴定法计算。
水不溶物测定:采用过滤烘干称重法。
重金属检测:使用原子吸收分光光度法或比色法。
正规生产商会对每批产品进行检验,并提供质量检验报告(COA)。购买时,尤其是用于饮用水处理,务必查验报告以确保其符合国家标准。
三、产品形态与选择建议
PAC主要有两种形态:
液体PAC:氧化铝含量≥10.0%,无需稀释,使用方便,但单位运输成本高,储存期约半年。
固体PAC:氧化铝含量高(≥28.0%),运输储存方便,有效期可达一年以上,但使用时需溶解稀释。
选择建议:
明确用途:处理饮用水必须选择符合GB/T 22627-2014的饮用水级产品,这是安全底线。用于工业废水或城市污水时,可选择工业级产品以平衡成本与效果。
参考工艺:对于要求较高的场合(如高标用水),可优选喷雾干燥或板框压滤型产品,其纯度和含量更高。
进行小试:正式使用前务必进行烧杯实验。通过小试确定更好投加量,避免浪费或效果不佳。PAC的投加量并非固定,需根据原水浊度、pH值等因素调整。一般原水浊度在100-500mg/L时,每千吨水投加固体PAC约10-20kg。
四、应用领域与注意事项
PAC的应用范围极其广泛:
饮用水净化:去除浊度、色度、藻类等。
城市污水处理:去除COD、总磷等污染物。
工业废水处理:广泛应用于印染、造纸、皮革、含油、重金属废水等多种工业废水的处理。
使用注意事项:
配制方法:固体产品需先配成10%-25%的浓溶液,再稀释到所需浓度(<5%)使用。直接投加干粉或浓度过高易导致水解效果下降和投加不均。
投加量:需通过试验确定,一般源水浊度在100-500mg/L时,每千吨水投加量为10-20kg(以固体商品计)。
储存:应存放于干燥、通风、阴凉处,防止受潮。