盐基度是聚合氯化铝的重要质量指标,它直接决定着产品的化学结构形态和许多特性,如聚合度、分子电荷量、混凝能力、贮存稳定性、pH值等。生产和使用实践表明,水处理领域将聚合氯化铝的盐基度控制在45-60%范围较适宜。
对于盐基度低于40%的聚合氯化铝,目前多采用NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、NaAl(OH)4等进行调整,使低盐基度产品酸性降低,加羟基提高盐基度。但值得注意的是,这些调整剂在提高盐基度的同时,生成的副产物NaCl或CaCl2又无法与聚合氯化铝分离,它们不仅会降低聚合物中有效成份,还会增加固体产品的吸湿性和后处理难度。因此,提出了另一种提高聚合氯化铝盐基度方法-投加铝粉。
低盐基度聚合氯化铝溶液是一种酸性较强的液体,它可以直接与铝粉反应,生成高盐基度聚合氯化铝和氢气,反应方程如下:
1、铝粉用量
设有低盐基度聚合氯化铝溶液WKg,盐基度为b%,Al2O3含量为A%,试求盐基度提高为B%时,铝粉用量G。
由(1)式可知
将(2)代入(3)式得
低盐基度聚合铝溶液中铝的摩尔数N为
则所需铝粉质量G0为
将(4)(5)代入(6)式得
实际生产中(6)式可表达为
式中:
G-商品铝粉用量(kg);
K1-商品铝粉有效含量系数;
K2-实际耗铝与理论耗铝之比,一般为1.05-1.10;
其余符号同前。
2、注意事项
(1)操作时,将铝粉加入反应池后,均匀搅拌,并妥善处理好氢气的排放,以免引起爆炸。
(2)反应过程中应适量加水,控制Al2O3浓度不要超过20%,以免产生沉淀。
3、结束语
利用铝粉可以将盐度基度提高至70%以上,同时不会产生任何副产物,既可以提高盐基度,又可以增加氧化铝含量。该工艺具有操作简单,容易控制等特点,可广泛推广应用。