수처리에서 폴리염화알루미늄의 응용 및 장점
폴리염화알루미늄 개요
폴리염화알루미늄(PAC)은 효율적인 무기 고분자 응집제입니다. 일반 화학식은 ₆ [Al₂(OH)ₙCl₆]ₘ이며, 여기서 n≤5, m < 10입니다. ₃에서, AlCl₃와 Al(OH)₃ 사이에서 히드록실 가교 중합을 통해 형성되며, 기존 알루미늄염보다 응집성이 우수합니다.
둘째, 폴리염화알루미늄의 생산공정
현재 PAC의 산업적 생산은 주로 다음과 같은 방법을 통해 이루어진다.
알루미늄회분산 용해법 : 알루미늄회분과 염산을 반응시켜 제조하는 방법으로 공정은 간단하나 제품불순물이 많아
수산화알루미늄산 용해법 : 공업용 수산화알루미늄을 원료로 염산과 반응시켜 제조
보크사이트 공정: 염산과의 반응에 의한 보크사이트의 중합
결정질 알루미늄 염화물의 열분해: 고순도 PAC는 결정질 알루미늄 염화물의 열분해를 통해 제조됩니다.
셋째, 수처리에서의 폴리염화알루미늄의 작용기전
전기적 중화: PAC 가수분해는 대량의 높은 양전하를 생성하여 콜로이드 입자 표면의 음전하를 효과적으로 중화하고 ζ 전위를 감소시키며 콜로이드 입자의 안정성을 파괴할 수 있습니다.
흡착 브리징 작용: PAC 분자 사슬의 활성 그룹은 여러 콜로이드 입자를 흡착하여 "콜로이드-Pac-콜로이드" 응집체를 형성할 수 있습니다.
그물 청소 작용: 형성된 알루미나 수산화물 침전물은 침전 과정 동안 물 속의 작은 입자를 그물로 청소할 수 있습니다.
넷째, 수처리 분야에서 폴리염화알루미늄의 특수 응용
1. 음용수 처리
물 속의 부유물질, 콜로이드물질 및 일부 용해된 유기물질을 효과적으로 제거합니다.
저온 및 탁도수 처리효과는 기존 알루미늄염 처리보다 우수하다.
잔류 알루미늄 함량이 낮아 음용수 위생 기준을 충족합니다.
2.산업폐수처리
인쇄 및 염색 폐수 : 염료 분자에 대한 탈색 효과가 우수합니다.
제지폐수: 리그닌 및 미세섬유의 효과적인 제거
식품가공폐수: 오일 및 단백질 오염물질 제거율 높음
전기도금 폐수: 중금속 이온 제거 가능
3. 도시하수처리
슬러지 수율은 기존 응집제에 비해 20~30% 낮습니다.
형성된 응집물이 조밀하고 침전속도가 빠르다
인 제거율은 90% 이상에 도달할 수 있습니다.
4. 폴리염화알루미늄과 기존 응고제의 비교 우위
폴리알루미늄 클로라이드(PAC) 기존 알루미늄 염(예: 황산알루미늄)
응집효과 플록이 크고 조밀하며 빠르게 침전됨 플록이 느슨하고 침전이 느림
pH 적응 범위 5-9(넓음) 6.5-7.5(좁음)
복용량은 낮거나 높습니다
잔류 알루미늄이 점점 줄어들고 있습니다
부식은 약하고 강하다
저온 적응성이 좋지 않음
슬러지 생산량이 훨씬 적습니다
여섯째, 예방조치를 취한다
최적 투여량 결정: 비커 테스트로 결정해야 함, 과도한 투여량은 콜로이드 재안정성을 초래할 수 있음
용해 및 희석: 고체 제품은 첨가하기 전에 10-15% 용액으로 용해 및 희석해야 합니다.
pH 조절: 최적의 pH 범위는 5-9이며, 이 범위를 넘어서면 조정이 필요합니다.
혼합 조건: 빠른 혼합(30~60초)은 약물 분산에 도움이 됩니다.
보관 조건: 액상 제품은 장기 노출을 피하고, 고체 제품은 습기 방지
7. 향후 발전 추세
복합 PAC: 철, 실리콘 등의 원소를 함유하여 특정 특성을 강화한 복합 제품 개발
나노기술 응용: 응집 효율 향상을 위한 나노스케일 PAC 연구
녹색 생산 공정: 낮은 에너지 소비와 낮은 오염을 가진 깨끗한 생산 공정을 개발합니다.
지능형 투여 시스템: 온라인 모니터링과 결합하여 정확한 자동 투여를 달성합니다.
특수 PAC: 특정 수질에 맞춰 특별히 제조된 제품 개발
효율적이고 경제적인 수처리제로서, 공정기술의 지속적인 진보에 따라 폴리염화알루미늄은 수질정화 분야에서 더욱 중요한 역할을 담당하고, 수자원 안전과 환경보호에 더욱 크게 기여할 것입니다.