1. Clasificación de Materias Primas
Método del hidróxido de aluminio: Producido a partir de hidróxido de aluminio y ácido clorhídrico. Presenta alta pureza y bajo contenido de metales pesados, apto para tratamiento de agua potable.
Método de bauxita: Producido a partir de bauxita y ácido clorhídrico. Tiene un bajo costo con una pequeña cantidad de impurezas y es aplicable al tratamiento de aguas residuales industriales.
Método de polvo de aluminato de calcio: Producido a partir de polvo de aluminato de calcio y ácido clorhídrico. Presenta una alta basicidad y un costo moderado, y se utiliza para el tratamiento de aguas residuales y potable.
2. Procesos de producción centrales
Método de un-paso (método de disolución alcalina)
En primer lugar, el polvo de hidróxido de aluminio se somete a una disolución ácida a alta-temperatura con ácido clorhídrico en un recipiente de reacción. Luego se llevan a cabo reacciones de polimerización y curado para generar PAC líquido. Finalmente, el producto sólido terminado se obtiene mediante procesos de secado (secado por rodillo/aspersión), trituración y envasado.
Método de dos-pasos (disolución ácida + neutralización)
En primer lugar, la bauxita o el hidróxido de aluminio reaccionan con el ácido clorhídrico mediante disolución ácida para preparar una solución de cloruro de aluminio. En segundo lugar, se añade polvo de aluminato de calcio o cal para ajustar la basicidad e iniciar la reacción de polimerización. Finalmente, el PAC sólido se produce mediante filtración a presión para la eliminación, concentración y secado de impurezas.
3. Comparación de procesos de secado
Secado con rodillo: Bajo costo con alto contenido-de sustancias insolubles en agua, aplicado al tratamiento de aguas residuales industriales.
Filtración de placas y marcos + secado con rodillos: Pureza media, apto para tratamiento de aguas residuales municipales.
Secado por aspersión: Alta pureza (Al₂O₃ mayor o igual al 30%) y rápida tasa de disolución, especialmente utilizado para el tratamiento de agua potable.
III. Funciones del PAC en el tratamiento de agua
1. Mecanismos básicos
Neutralización de carga: El PAC se hidroliza para producir cationes de alta-valencia, que neutralizan las cargas negativas en la superficie de los coloides del agua (como la arcilla y la materia orgánica), desestabilizando y agregando impurezas suspendidas.
Adsorción y puenteo: Los grupos hidroxilo en las cadenas de alto -molecular del PAC pueden adsorber pequeños flóculos y unirlos para formar flóculos grandes y densos (flores de alumbre).
Barrer y atrapar: El precipitado de hidróxido de aluminio formado por la hidrólisis del PAC puede barrer y atrapar partículas finas en el agua para acelerar la sedimentación.
2. Funciones principales
Turbidez y eliminación de SS: Puede eliminar eficazmente sólidos suspendidos y sustancias coloidales en agua, con una tasa de eliminación de turbidez superior al 90%.
Eliminación de fósforo: Los iones de aluminio reaccionan con los radicales fosfato en el agua para formar precipitados insolubles, logrando una tasa de eliminación total de fósforo de más del 80 % y cumpliendo con el estándar de descarga de Clase A.
Decoloración y reducción de DQO: Puede adsorber moléculas de tinte y contaminantes orgánicos en el agua, reduciendo eficazmente el croma del agua y la demanda química de oxígeno (DQO).
Eliminación de metales pesados: Tiene un buen efecto de adsorción de iones de metales pesados como plomo y cadmio en el agua, lo que reduce la toxicidad del agua efluente.
Eliminación de algas y esterilización: Puede destruir las estructuras de las células de las algas, inhibir el crecimiento de la floración del agua y mejorar los cuerpos de agua negros y olorosos.
3. Ventajas de la aplicación
Amplio rango de adaptación del pH: Es eficaz en el rango de pH de 5 a 9, superior al sulfato de aluminio que solo es aplicable a pH de 6 a 8.
Alta eficiencia a baja temperatura: Mantiene un rendimiento de tratamiento estable para agua de baja-temperatura y baja-turbidez, adecuada para su uso en regiones del norte en invierno.
Dosis bajas y bajo costo: La dosis requerida es solo de 1/3 a 1/2 de la del sulfato de aluminio, con menos producción de lodos y menor costo operativo general.
Residuos bajos de aluminio: Su estructura especial de alto-molecular reduce la disolución de iones de aluminio libres, cumpliendo con la norma nacional de agua potable GB 5749-2022.
4. Escenarios de aplicación típicos
Agua potable: Se utiliza para la coagulación y sedimentación en plantas acuáticas para eliminar la turbidez del agua, algas y contaminantes orgánicos.
Aguas Residuales Municipales: Se aplica a la eliminación avanzada de fósforo y a la decoloración de efluentes secundarios para garantizar una descarga hasta-a-estándar.
Aguas Residuales Industriales: Adecuado para el tratamiento de aguas residuales con alta-turbidez y alta-DQO procedentes de impresión y teñido, fabricación de papel, industria química, lavado de carbón y otras industrias.
Agua del paisaje y agua del río.: Se utiliza para la eliminación de algas de emergencia y la reducción de la turbidez para mejorar los cuerpos de agua negros y olorosos.
IV. Resumen
El cloruro de aluminio polimérico (PAC) se fabrica con materias primas como bauxita e hidróxido de aluminio mediante procesos de disolución ácida, polimerización y secado. Basándose en los tres mecanismos principales de neutralización de carga, puentes de adsorción y barrido y atrapamiento, puede eliminar de manera eficiente sólidos suspendidos, coloides, fósforo, metales pesados y algas del agua. Actualmente es el coagulante polimérico inorgánico más utilizado en la industria del tratamiento de agua.
