1. Ταξινόμηση πρώτων υλών
Μέθοδος Υδροξειδίου Αλουμινίου: Παράγεται από υδροξείδιο του αλουμινίου και υδροχλωρικό οξύ. Διαθέτει υψηλή καθαρότητα και χαμηλή περιεκτικότητα σε βαρέα μέταλλα, κατάλληλο για επεξεργασία πόσιμου νερού.
Μέθοδος βωξίτη: Παράγεται από βωξίτη και υδροχλωρικό οξύ. Έχει χαμηλό κόστος με μικρή ποσότητα ακαθαρσιών και εφαρμόζεται στην επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων.
Μέθοδος σκόνης αργιλικού ασβεστίου: Παράγεται από σκόνη αργιλικού ασβεστίου και υδροχλωρικό οξύ. Διαθέτει υψηλή βασικότητα και μέτριο κόστος και χρησιμοποιείται για επεξεργασία λυμάτων και πόσιμου νερού.
2. Βασικές Διαδικασίες Παραγωγής
Μέθοδος ενός-βήματος (Μέθοδος Αλκαλικής Διάλυσης)
Πρώτον, η σκόνη υδροξειδίου του αργιλίου υφίσταται διάλυση οξέος σε υψηλή-θερμοκρασία με υδροχλωρικό οξύ σε ένα βραστήρα αντίδρασης. Στη συνέχεια διεξάγονται αντιδράσεις πολυμερισμού και σκλήρυνσης για τη δημιουργία υγρού PAC. Τέλος, το τελικό στερεό προϊόν λαμβάνεται με ξήρανση (ξήρανση με ρολό/ψεκασμό), σύνθλιψη και συσκευασία.
Μέθοδος δύο-βημάτων (Διάλυση οξέος + Εξουδετέρωση)
Πρώτον, ο βωξίτης ή το υδροξείδιο του αργιλίου αντιδρούν με το υδροχλωρικό οξύ μέσω διάλυσης οξέος για να παρασκευαστεί διάλυμα χλωριούχου αργιλίου. Δεύτερον, προστίθεται σκόνη αργιλικού ασβεστίου ή ασβέστης για να ρυθμιστεί η βασικότητα και να ξεκινήσει η αντίδραση πολυμερισμού. Τέλος, στερεό PAC παράγεται μέσω διήθησης υπό πίεση για αφαίρεση ακαθαρσιών, συμπύκνωση και ξήρανση.
3. Σύγκριση Διαδικασιών Ξήρανσης
Ξήρανση με ρολό: Χαμηλό κόστος με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό-αδιάλυτες ουσίες, που εφαρμόζεται στην επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων.
Φιλτράρισμα πλάκας και πλαισίου + στέγνωμα με ρολό: Μέσης καθαρότητας, κατάλληλο για επεξεργασία αστικών λυμάτων.
Ξήρανση με ψεκασμό: Υψηλή καθαρότητα (Al2O3 μεγαλύτερη από ή ίση με 30%) και ταχύ ρυθμό διάλυσης, που χρησιμοποιείται ειδικά για την επεξεργασία του πόσιμου νερού.
III. Λειτουργίες του PAC στην Επεξεργασία Νερού
1. Μηχανισμοί πυρήνα
Εξουδετέρωση φορτίου: Το PAC υδρολύεται για να παράγει κατιόντα υψηλού-σθενούς, τα οποία εξουδετερώνουν τα αρνητικά φορτία στην επιφάνεια των κολλοειδών του νερού (όπως άργιλος και οργανική ύλη), αποσταθεροποιώντας και συσσωματώνοντας αιωρούμενες ακαθαρσίες.
Προσρόφηση και Γεφύρωση: Οι ομάδες υδροξυλίου στις υψηλές-μοριακές αλυσίδες του PAC μπορούν να προσροφήσουν μικροσκοπικές κροκίδες και να τις γεφυρώσουν σε μεγάλες και πυκνές κροκίδες (άνθη στυπτηρίας).
Σκούπισμα και παγίδευση: Το ίζημα υδροξειδίου του αργιλίου που σχηματίζεται από την υδρόλυση PAC μπορεί να σαρώσει και να παγιδεύσει λεπτά σωματίδια στο νερό για να επιταχύνει την καθίζηση.
2. Κύριες Λειτουργίες
Θολότητα και Αφαίρεση SS: Μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά τα αιωρούμενα στερεά και τις κολλοειδείς ουσίες στο νερό, με ποσοστό αφαίρεσης θολότητας άνω του 90%.
Αφαίρεση Φωσφόρου: Τα ιόντα αλουμινίου αντιδρούν με φωσφορικές ρίζες στο νερό για να σχηματίσουν αδιάλυτα ιζήματα, επιτυγχάνοντας συνολικό ποσοστό απομάκρυνσης φωσφόρου άνω του 80% και πληρώντας το πρότυπο εκκένωσης Κατηγορίας Α.
Αποχρωματισμός και μείωση αντικαταβολής: Μπορεί να προσροφήσει μόρια βαφής και οργανικούς ρύπους στο νερό, μειώνοντας αποτελεσματικά το χρώμα του νερού και τη χημική ζήτηση οξυγόνου (COD).
Αφαίρεση βαρέων μετάλλων: Έχει καλή δράση προσρόφησης σε ιόντα βαρέων μετάλλων όπως ο μόλυβδος και το κάδμιο στο νερό, μειώνοντας την τοξικότητα του νερού εκροής.
Απομάκρυνση και Αποστείρωση Φυκιών: Μπορεί να καταστρέψει τις κυτταρικές δομές των φυκιών, να αναστείλει την ανάπτυξη της άνθισης του νερού και να βελτιώσει τα μαύρα και δύσοσμα υδάτινα σώματα.
3. Πλεονεκτήματα Εφαρμογής
Ευρύ εύρος προσαρμογής pH: Είναι αποτελεσματικό στην περιοχή pH 5–9, ανώτερο από το θειικό αλουμίνιο που ισχύει μόνο για pH 6–8.
Υψηλή απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες: Διατηρεί σταθερή απόδοση επεξεργασίας για νερό χαμηλής-θερμοκρασίας και χαμηλής-θολότητας, κατάλληλο για χρήση σε βόρειες περιοχές το χειμώνα.
Χαμηλή δοσολογία και χαμηλό κόστος: Η απαιτούμενη δόση είναι μόνο το 1/3 έως το 1/2 αυτής του θειικού αλουμινίου, με λιγότερη παραγωγή λάσπης και χαμηλότερο συνολικό κόστος λειτουργίας.
Χαμηλά υπολείμματα αλουμινίου: Η ειδική υψηλή-μοριακή του δομή μειώνει τη διάλυση των ελεύθερων ιόντων αλουμινίου, σύμφωνα με το εθνικό πρότυπο πόσιμου νερού GB 5749-2022.
4. Τυπικά σενάρια εφαρμογής
Πόσιμο νερό: Χρησιμοποιείται για πήξη και καθίζηση σε φυτά νερού για την απομάκρυνση της θολότητας του νερού, των φυκιών και των οργανικών ρύπων.
Δημοτικά Λύματα: Εφαρμόζεται για προηγμένη αφαίρεση φωσφόρου και αποχρωματισμό δευτερογενών λυμάτων για διασφάλιση από-έως-κανονικής απόρριψης.
Βιομηχανικά Λύματα: Κατάλληλο για επεξεργασία λυμάτων υψηλής-θολότητας και υψηλής-COD από εκτυπώσεις και βαφές, χαρτοποιία, χημική βιομηχανία, πλύσιμο άνθρακα και άλλες βιομηχανίες.
Τοπίο Νερό και Νερό Ποταμού: Χρησιμοποιείται για την επείγουσα αφαίρεση φυκιών και τη μείωση της θολότητας για τη βελτίωση των μαύρων και δύσοσμων υδάτινων σωμάτων.
IV. Περίληψη
Το Πολυμερικό Χλωριούχο Αλουμίνιο (PAC) κατασκευάζεται με πρώτες ύλες όπως ο βωξίτης και το υδροξείδιο του αργιλίου μέσω διαδικασιών διάλυσης οξέος, πολυμερισμού και ξήρανσης. Βασιζόμενος στους τρεις βασικούς μηχανισμούς εξουδετέρωσης φορτίου, γεφύρωσης προσρόφησης και σάρωση & παγίδευση, μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά τα αιωρούμενα στερεά, τα κολλοειδή, τον φώσφορο, τα βαρέα μέταλλα και τα φύκια από το νερό. Είναι σήμερα το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο ανόργανο πολυμερές πηκτικό στη βιομηχανία επεξεργασίας νερού.
