聚合氯化铝在造纸废水处理中的作用机理:
废水中添加混凝剂和助凝剂后,会发生电性中和反应,并压缩微粒表面的双电层,使胶体失去稳定状态,然后通过吸附架桥、卷扫、网捕等作用使水中污染物粒子形成较大的絮团,再通过沉淀或气浮等方式与水分离,达到净化水体的目的。
聚合氯化铝在造纸废水处理过程中的应用:
为了加强污染物控制,保护人类生存环境,国家环境保护部规定自2011年7月1日起实行新的《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB 3544-2008),新标准要求现有制浆造纸企业执行水污染物排放上限值“CODcr为80-100mg/L,BOD5为20mg/L”,并且新标准增加了氮、磷、AOX和色度等指标。新标准仍采用水污染物浓度限值为主,吨产品污染物排放量为辅;对于现有的制浆造纸废水,如生物处理无法满足CODcr达标排放要求,新标准要求需在生物处理的基础上增加深度处理,降低废水的色度和浓度。
废水深度处理方法主要有絮凝法、氧化法、吸附法和过滤法。经过大量工程实践,深度处理工艺大多采用絮凝法和氧化法。而絮凝法使用的絮凝剂主要有聚合氯化铝、聚合硫酸铁、FeCl3、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3和AlCl3等,使用的助凝剂主要有高相对分子质量的聚丙烯酰胺(PAM)等。絮凝法使水中胶体物质和大分子有机物形成絮体,再通过固液分离装置(如沉淀、气浮和过滤等)带走水中固体物质。
目前,使用较多的絮凝剂是聚合氯化铝和Al2(SO4)3,使用较多的助凝剂是阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)。聚合氯化铝与Al2(SO4)3相比,易溶解、原水温度要求低、操作简单、用量小、泡沫少、生成的矾花大、效率高、沉降快、适用较广泛的pH(5.0-9.0,但6.0-8.0效果较好)、腐蚀性小、CODcr的去除率稳定;同时,采用聚合氯化铝处理,水中盐分增加少,有利于离子交换和高纯制水。太阳纸业的白纸板和白卡纸生产线的30000m3/d废水处理系统的首道处理设施就是在格栅前加入絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂CPAM,用于去除废水中胶体和悬浮固体杂质,聚合氯化铝用量为200-300mg/L,具体流程见图1。