PAC聚合氯化鋁問題現(xiàn)狀及應用
工業(yè)循環(huán)水,工業(yè)污水廢水,自來水,飲用水,地下水,地表水等的凈化處理都會使用PAC聚合氯化鋁產品。我國的聚合氯化鋁原料,制備工藝和工藝路線,體系基本滿足飲用水處理標準需求。目前面臨的問題是提升聚合氯化鋁產品品質,減少并合理處理廢渣排放。為了進一步規(guī)范混凝劑市場、提高效率和產品質量,我國即將出臺新的混凝劑標準,在原料選擇、工藝參數(shù)、檢測指標等多個方面將會提出更高標準。
1、重金屬問題不容忽視
鋁鹽PAC聚合氯化鋁選用的原料如鋁礬土、鋁酸鈣、氫氧化鋁(包括新近市場化的易溶氫氧化鋁)、金屬鋁(鋁灰、鋁屑和鋁渣)等,通過酸法、堿法均可實現(xiàn)工業(yè)化。但多數(shù)鋁原料如鋁礬土、鋁酸鈣、金屬鋁都含有一定量的重金屬離子,如未經有效控制,的鋁鹽混凝劑將難以達到新標準,限制其在飲用水處理中的應用。這也是目前整個混凝劑行業(yè)面臨的一項挑戰(zhàn)。
常用的控制原料重金屬的方法主要是添加重金屬沉淀劑或吸附劑,例如在酸溶鋁原料時,可適量加入Na2S等沉淀劑,將有害重金屬離子沉淀后去除。也可以采用活性炭吸附去除產品中的重金屬,得到無色透明的液體鋁鹽混凝劑。還可以利用重金屬離子與鋁的氧化還原電位差,在成品中加入少量鋁屑,使重金屬沉積在鋁屑表面,再分離去除掉沉積了重金屬的鋁屑,但也要考慮是否可行。
2、提高原料標準與監(jiān)管力度
飲用水級聚合氯化鋁在酸原料的選擇方面,為了切實有效地控制有害重金屬和各種有機物進入混凝劑成品,新標準規(guī)定鋁鹽用的鹽酸原料必須選用工業(yè)合成鹽酸,杜絕一切廢酸、副產酸作為原料,進入混凝劑的最終產品。一方面是因為廢酸中含有各類有毒有害重金屬及有機污染物,如果用來PAC聚合氯化鋁處理飲用水,會造成安全隱患;另一方面,廢酸的有機污染物含量很低,目前PAC聚合氯化鋁檢有機物項目較少,難以通過有機物檢測來辨別是否利用廢酸作為原料。因此我國鋁鹽混凝劑的須在鹽酸原料方面加大監(jiān)管力度,并且須在成品檢測指標方面新增檢測項。此外,即將實施的飲用水凈水劑聚氯化鋁是國家強制標準,凡是在制作過程中不遵循這一標準的任何企業(yè),都須承擔相應的法律責任,尤其是在毒理指標方面不達標造成的產品質量問題。
新標準的實施必將對于我國飲用水混凝劑的產品質量起到規(guī)范、提升和震懾作用。在含鋁原料的選擇方面,新標準推薦使用氫氧化鋁,雖然沒有嚴格禁止使用鋁礬土礦石,但因其含有較高濃度的重金屬離子,包括有些鋁酸鈣的原料及加工過程中也會帶入重金屬,后兩種原料的使用都會使產品質量受到影響。除此以外,在用鋁礬土原料鋁鹽混凝劑時會產生大量廢渣,如長久堆積將成為固廢。針對廢渣處理,目前較好的方案是“廢物資源化利用”,即采用水洗工藝或加熱法(600~700 ℃),將氯離子從廢渣中分離出來,經處理過后的廢渣仍可作為水泥的原料,或其他建材原料。
對于大型的飲用水企業(yè),可以借鑒上海水務局的經驗,一是直接向企業(yè)采購,二是不定期檢查企業(yè)的過程和原料采購狀況,保證供貨企業(yè)有合適利潤的同時,也可杜絕企業(yè)產品質量問題。另外,建議城鄉(xiāng)建設部和衛(wèi)生部要求所有供水企業(yè)必須向混凝劑的企業(yè)直接采購,不允許通過中間商采購混凝劑,這樣可便于追蹤產品質量問題。
3、工藝須改進
隨著混凝劑標準的日益完善和出臺,技術路線、設備等都需要進行大幅度調整。
(1)在鋁鹽方面,降低產品重金屬的含量以及降低砷的含量,適應新標準的要求迫在眉睫。通過絡合沉淀分離重金屬,是一個簡便快捷的方式,而且設備投入也不高。
(2)從降低成品重金屬含量、減少廢渣量的角度,最近幾年上海及周邊城市的廠家已經調整方案,即先利用氫氧化鋁與鹽酸反應生成氯化鋁或低鹽基度產品,而后利用鋁酸鈣提升鹽基度。這一工藝可在常壓下進行,便于大批量,大幅降低了成品中的重金屬離子含量,同時又減輕了企業(yè)的廢渣處理壓力,能將固廢產量降低80%~90%,現(xiàn)在必須考慮剩余廢渣的綜合利用。
總的來說,為積極應對新標準帶來的新挑戰(zhàn),必須充分了解我國水處理行業(yè)的現(xiàn)狀,在滿足行業(yè)要求的前提下,在現(xiàn)有技術的基礎上不斷改進,以更好適應我國水處理行業(yè)的需求。
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