1. طبقه بندی مواد خام
روش هیدروکسید آلومینیوم: تولید شده از هیدروکسید آلومینیوم و اسید کلریدریک. دارای خلوص بالا و محتوای فلز سنگین کم، مناسب برای تصفیه آب آشامیدنی.
روش بوکسیت: تولید شده از بوکسیت و اسید کلریدریک. هزینه کم با مقدار کمی ناخالصی دارد و برای تصفیه فاضلاب صنعتی قابل استفاده است.
روش پودر آلومینات کلسیم: تولید شده از پودر آلومینات کلسیم و اسید هیدروکلریک. این دارای پایه بالا و هزینه متوسط است و برای تصفیه فاضلاب و آب آشامیدنی استفاده می شود.
2. فرآیندهای اصلی تولید
روش یک مرحلهای- (روش انحلال قلیایی)
ابتدا، پودر هیدروکسید آلومینیوم در یک کتری واکنش تحت انحلال اسیدی با دمای بالا-با اسید کلریدریک قرار میگیرد. سپس واکنش های پلیمریزاسیون و پخت برای تولید PAC مایع انجام می شود. در نهایت، محصول جامد نهایی از طریق فرآیندهای خشک کردن (خشک کردن غلتکی/اسپری)، خرد کردن و بسته بندی به دست می آید.
روش دو مرحلهای (انحلال اسید + خنثیسازی)
ابتدا بوکسیت یا هیدروکسید آلومینیوم با اسید کلریدریک از طریق انحلال در اسید واکنش داده و محلول کلرید آلومینیوم را تهیه می کند. در مرحله دوم، پودر آلومینات کلسیم یا آهک برای تنظیم بازی و شروع واکنش پلیمریزاسیون اضافه می شود. در نهایت، PAC جامد از طریق فیلتراسیون تحت فشار برای حذف ناخالصی، غلظت و خشک کردن تولید می شود.
3. مقایسه فرآیندهای خشک کردن
خشک کردن غلتکی: کم هزینه با محتوای بالای مواد نامحلول در آب- که برای تصفیه فاضلاب صنعتی اعمال می شود.
فیلتراسیون صفحه و قاب + خشک کردن غلتکی: خلوص متوسط، مناسب برای تصفیه فاضلاب شهری.
اسپری خشک کردن: خلوص بالا (Al2O3 بیشتر یا مساوی 30٪) و سرعت انحلال سریع، به ویژه برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شود.
III. توابع PAC در تصفیه آب
1. مکانیسم های اصلی
خنثی سازی شارژ: PAC هیدرولیز میشود تا کاتیونهای{0} با ظرفیت بالا تولید کند که بارهای منفی روی سطح کلوئیدهای آب (مانند خاک رس و مواد آلی) را خنثی میکند و ناخالصیهای معلق را بیثبات و جمع میکند.
جذب و پل زدن: گروههای هیدروکسیل روی زنجیرههای مولکولی بالا- PAC میتوانند لختههای ریز را جذب کرده و آنها را به لختههای بزرگ و متراکم (گلهای آلوم) تبدیل کنند.
جارو کردن و به دام انداختن: رسوب هیدروکسید آلومینیوم که توسط هیدرولیز PAC ایجاد می شود می تواند ذرات ریز را در آب جارو کرده و به دام بیاندازد تا رسوب را تسریع کند.
2. توابع اصلی
کدورت و حذف SS: می تواند به طور موثر جامدات معلق و مواد کلوئیدی در آب را با نرخ حذف کدورت بیش از 90٪ حذف کند.
حذف فسفر: یونهای آلومینیوم با رادیکالهای فسفات موجود در آب واکنش داده و رسوبات نامحلول تشکیل میدهند و به میزان کل حذف فسفر بیش از 80% میرسند و استاندارد تخلیه کلاس A را برآورده میکنند.
رنگ زدایی و کاهش COD: می تواند مولکول های رنگ و آلاینده های آلی را در آب جذب کند و به طور موثر رنگ آب و نیاز شیمیایی اکسیژن (COD) را کاهش دهد.
حذف فلزات سنگین: اثر جذب خوبی بر روی یون های فلزات سنگین مانند سرب و کادمیوم موجود در آب دارد و سمیت آب خروجی را کاهش می دهد.
حذف جلبک و عقیم سازی: می تواند ساختارهای سلولی جلبکی را از بین ببرد، رشد شکوفه آب را مهار کند و آب سیاه و بدبو را بهبود بخشد.
3. مزایای برنامه
محدوده سازگاری pH گسترده: در محدوده pH 5-9 موثر است، برتر از سولفات آلومینیوم که فقط برای pH 6-8 قابل استفاده است.
راندمان بالا در دمای پایین: عملکرد تصفیه پایدار را برای آب با دمای پایین-و{1}}کدورت، مناسب برای استفاده در مناطق شمالی در فصل زمستان حفظ میکند.
دوز کم و کم هزینه: دوز مورد نیاز تنها 1/3 تا 1/2 سولفات آلومینیوم است، با تولید لجن کمتر و هزینه عملیاتی کلی کمتر.
باقیمانده آلومینیوم کم: ساختار مولکولی بالا-ش انحلال یون های آلومینیوم آزاد را کاهش می دهد که مطابق با استاندارد ملی آب آشامیدنی GB 5749-2022 است.
4. سناریوهای کاربردی معمولی
آب آشامیدنی: برای انعقاد و ته نشینی در گیاهان آبی برای حذف کدورت آب، جلبک ها و آلاینده های آلی استفاده می شود.
فاضلاب شهری: برای حذف پیشرفته فسفر و رنگزدایی پساب ثانویه برای اطمینان از تخلیه-به-استاندارد اعمال میشود.
فاضلاب صنعتی: مناسب برای تصفیه فاضلاب با-کدورت و{1}بالا{1}}COD بالا حاصل از چاپ و رنگرزی، کاغذسازی، صنایع شیمیایی، زغالشویی و سایر صنایع.
آب منظره و آب رودخانه: برای حذف اضطراری جلبک ها و کاهش کدورت برای بهبود آب های سیاه و بدبو استفاده می شود.
IV. خلاصه
کلرید آلومینیوم پلیمری (PAC) با مواد خام مانند بوکسیت و هیدروکسید آلومینیوم از طریق فرآیندهای انحلال اسیدی، پلیمریزاسیون و خشک کردن تولید می شود. با تکیه بر سه مکانیسم اصلی خنثی سازی بار، پل جذبی، و جارو کردن و به دام انداختن، می تواند به طور موثر جامدات معلق، کلوئیدها، فسفر، فلزات سنگین و جلبک ها را از آب حذف کند. در حال حاضر پرمصرف ترین منعقد کننده پلیمری معدنی در صنعت تصفیه آب است.
