电解法制备PAC在水处理中的应用研究.doc

1 电解法制备 PAC 在水处理中的应用研究摘要:通过电解法制备了一种 Alb 含量达 % 、碱化度达 % 的优质聚合***化铝(E— PAC) 产品, 并将其用于水处理试验。静态试验和现场中试的研究结果表明,与普通 PAC 和几种传统混凝剂比较, E— PAC 对水中的浊度和腐殖质、污水中的 SS 和 COD 及油类污染物等具有优异的去除效能,投加 10 mg/L E— PAC( 以 Al2O3 计) ,可以去除污水中 % 的 SS 和 % 的 COD , 明显高于同类产品的水处理效率。关键词:絮凝剂电解法聚合***化铝水处理 Experimental Study on Application of PAC Produced Electrochemically in Water and Wastewater Treatment Abstract :A kind of high grade PAC with Alb content of % and molar ratio of hydroxy to aluminum of % was 2 produced by electrolysis process and used for treatment of water and wastewater in jar tests and pilot-scale tests. The results show that this kind of PAC is more effective in removal of SS,humics from water and COD and oil from paring with other PACs and traditional % of SS and % of COD can be removed from wastewater with the dosage of 10 mg/L PAC (as Al2O3),so it is obviously superior to other coagulants. Keywords:coagulant;electrolysis process;PAC;water treatment 在现代絮凝剂的研究中,已从形态学方面证明聚合***化铝(PAC) 主要由 3 种形态构成[1~3]: Ala 形态( 主要包括铝的自由离子、单体、低聚物)、 Alb 形态( 铝的聚合物)和 Alc( 三羟化铝溶液或凝胶) ,并可分别求得各自的含量及比例: AlT = Ala+Alb+Alc(1) 一般认为 Alb 部分是最佳的凝聚絮凝形态,并证明 Alb 即为 Al13 的聚合形态( 化学式为 Al13O4(OH)7+24) [4] ,它实际上是一定控制条件下铝离子的水解—聚合—沉淀过程的动力学中间产物。采用电化学 3 方法制备絮凝剂主要是采用电解法制备碱式***化铝和电渗析法制备一般概念上的聚合***化铝。在前期的研究中[ 5~ 7], 一种以 Alb 为优势形态的聚合***化铝采用电解法制备成功, 它具有高碱化度、高 Alb 形态等特点, 具备高效净水最佳絮凝的化学形态条件。 1E— PAC 的制备连续进料、出料的电解制备反应系统见图 1。电解液采用三***化铝溶液, 阳极为金属铝, 电流为 600 A, 电压为 V,E— PAC 为无色透明液体, 产量为 100 kg/d , W(Al2O3) = 10% , W(Alb) = % , W( 碱化度)= % 。 2 试验方法 烧杯试验采用烧杯搅拌试验考察 E— PAC 对水中的浊度、腐殖 4 质、 COD 、油的去除效果。模拟的浑浊水和含腐殖质水分别采用高岭土和富里酸( 山西产)加1∶1 的自来水和去离子水配制, 生活污水和含油废水均为实际水样。烧杯搅拌试验在美国产六联搅拌器上进行,使用 2L 烧杯,内充 L 水样, 在 280 r/min 混合搅拌 1 min , 然后在 40 r/min 下混合反应 10 min ,静置沉淀 15 min ,取上清液测定。 中试 E— PAC 的中试在高效絮凝集成系统上进行, 系统构成见图 2。该系统采用絮凝—拦截沉淀工艺,建在北京第九给水厂的导示水厂,原水浊度为 ~ NTU ,混凝药剂为九厂目前使用的 ZB — PAC( 淄博产液体聚合***化铝)、 DY — PAC( 唐山产液体聚合***化铝)、 AS( 硫酸铝)和E— PAC 。系统运行的主要参数, 混合:t= 60s,v= 3m/s ,G= 613s-1 ; 反应: T= 15 min(t1 = t2=