عملکرد لخته سازی پلی آلومینیوم کلراید در آب آشامیدنی با دمای پایین

پلی‌آلومینیوم کلراید (PAC، CAS 1327-41-9) یک منعقد کننده پلیمری معدنی است که به طور گسترده در تصفیه آب برای شفاف‌سازی آب آشامیدنی، تصفیه فاضلاب شهری و خالص‌سازی پساب صنعتی استفاده می‌شود. در مقایسه با منعقد کننده‌های سنتی مانند سولفات آلومینیوم یا کلرید فریک، PAC چگالی بار بالاتر و تشکیل سریع‌تر لخته را در طیف وسیعی از pH (5-9) ارائه می‌دهد.

عملکرد لخته‌سازی در دماهای پایین

در شرایط زمستانی (5-10 درجه سانتی‌گراد)، منعقد کننده‌های سنتی اغلب کارایی لخته‌سازی کاهش یافته‌ای را نشان می‌دهند. عملکرد PAC در دماهای پایین را می‌توان با استفاده از پارامترهای زیر ارزیابی کرد:

محتوای اکسید آلومینیوم (Al₂O₃): 28-30% (درجه معمول آب آشامیدنی)

قلیائیت: 45-70% (بر نرخ تشکیل لخته و سطوح آلومینیوم باقی‌مانده تأثیر می‌گذارد)

محدوده کاربرد pH: 5-9 (توصیه شده 6.5-7.5 در دماهای پایین)

زمان تشکیل لخته: 2-5 دقیقه (در دمای 20 درجه سانتی‌گراد)؛ 4-6 دقیقه در دمای 5 درجه سانتی‌گراد

کدورت پساب پس از ته‌نشینی: ≤ 1 NTU (با کدورت آب خام 50-100 NTU)

توصیه‌های پارامتر عملیاتی

برای منابع آب با دمای پایین و کدورت کم (دمای آب ≤ 10 درجه سانتی‌گراد، کدورت ≤ 20 NTU)، محدوده‌های عملیاتی زیر توصیه می‌شود:

پارامتر محدوده توصیه شده
دوز 5-20 میلی‌گرم بر لیتر (بر اساس کدورت آب خام تنظیم شود)
سرعت اختلاط (مقدار G) 300-500 ثانیه⁻¹ (اختلاط سریع، 10-30 ثانیه)
سرعت لخته‌سازی (مقدار G) 30-70 ثانیه⁻¹ (هم زدن آهسته، 10-15 دقیقه)
زمان ته‌نشینی ≥ 30 دقیقه
برای کنترل آلومینیوم باقی‌مانده، در دوزهای ≤ 20 میلی‌گرم بر لیتر، می‌توان آلومینیوم کل باقی‌مانده در پساب ته‌نشین شده را در ≤ 0.2 میلی‌گرم بر لیتر حفظ کرد که استانداردهای آب آشامیدنی را برآورده می‌کند. اگر pH آب خام کمتر از 6.5 باشد، برای لخته‌سازی بهینه، پیش‌دوز قلیایی (مانند هیدروکسید سدیم یا دوغاب آهک) برای تنظیم به 6.8-7.2 توصیه می‌شود.

مشخصات محصول و نگهداری

PAC در اشکال زیر موجود است:

شکل مشخصات بسته‌بندی
پودر جامد Al₂O₃ 28-30%، قلیائیت 45-70% کیسه 25 کیلوگرمی با آستر PE؛ کیسه جامبو 1000 کیلوگرمی
مایع Al₂O₃ 10-12%، چگالی ≥ 1.2 گرم بر سانتی‌متر مکعب (20 درجه سانتی‌گراد) مخزن IBC (1000 لیتر)، کیسه مایع (1500 کیلوگرم)
برای نگهداری، در مکانی خشک و دور از قلیاهای قوی نگهداری شود. محصولات جامد در صورت نگهداری در رطوبت نسبی ≤ 70% به مدت 12 ماه پایدار می‌مانند. استفاده از محصولات مایع در عرض 6 ماه توصیه می‌شود، با حفظ دمای نگهداری بالاتر از 0 درجه سانتی‌گراد برای جلوگیری از کریستالیزاسیون.

مشاهدات بازار

در سال‌های اخیر، کارخانه‌های تصفیه آب و تأسیسات تصفیه آب صنعتی بر جنبه‌های زیر PAC تمرکز کرده‌اند: پایداری کارایی لخته‌سازی در شرایط دمای پایین، انطباق با محدودیت‌های آلومینیوم باقی‌مانده (استاندارد ملی چین GB 15892-2020 نیازمند ≤ 0.2 میلی‌گرم بر لیتر است) و مناسب بودن درجات قلیائیت مختلف برای کیفیت‌های خاص آب. تامین‌کنندگان باید گواهی تجزیه و تحلیل (COA) برای هر بچ ارائه دهند، شامل اقلام آزمایشی مانند محتوای Al₂O₃، قلیائیت، pH (محلول 1%، 3.5-5.0) و محتوای فلزات سنگین (آرسنیک ≤ 0.0002%، سرب ≤ 0.001%).