Principe et application du chlorure de polyaluminium (PAC) comme agent d'élimination du fluorure à haute efficacité

1. Principe et mécanisme chimique d'élimination du fluorure

Chlorure de polyaluminium (PAC) est un composé polymère inorganique, et son élimination du fluorure est principalement réalisée par les deux mécanismes suivants :

Chimisorption : Pac dissous dans l'eau, l'ion aluminium libéré (Al³⁺) et combiné avec l'ion fluorure (F) pour former un intermédiaire d'acide fluorhydrique (HF), puis former un précipité insoluble de fluorure d'aluminium (AlF₃).

Effet de coprécipitation : le colloïde d'hydroxyde d'aluminium généré par l'hydrolyse du PAC enrobe l'ion fluorure libre par adsorption de surface et capture par maille, et l'élimine finalement par séparation solide-liquide.

2. Application scénarios et effets

SolPurification de l'eauDans les régions à forte concentration de fluor (> 1,5 mg/L), le charbon actif en poudre (CAP) permet de réduire la teneur en fluor jusqu'à la norme nationale pour l'eau potable (

Déchets industrielsTraitement de l'eau: convient aux eaux usées chimiques contenant du fluor (telles que celles de l'industrie des semi-conducteurs et de la gravure du verre), peut être combiné avec d'autres agents d'élimination du fluorure (tels que le sel de calcium) pour améliorer l'efficacité.

Système municipal d'approvisionnement en eau : en tant que maillon de prétraitement ou de traitement en profondeur, pour assurer la sécurité de l'eau potable, en particulier pendant l'hiver nordique, la température de l'eau doit être contrôlée à > 20℃ pour maintenir la réactivité.

3. noyau avantage

Haute efficacité : comparé aux sels d'aluminium traditionnels (tels que le sulfate d'aluminium), le PAC possède une densité de charge élevée et une vitesse de floculation rapide, et l'efficacité d'élimination du fluor est augmentée de 30 % à quantité ajoutée égale.

Économie : le coût du traitement est inférieur de plus de 40 % à celui de l'alumine activée, de l'osmose inverse et d'autres technologies, et aucun équipement complexe n'est nécessaire.

Grande adaptabilité : pH Une large plage d'application (5,0-9,0), peut éliminer simultanément la turbidité, les métaux lourds et autres polluants.

4. Utiliser les points clés et utiliser la direction d'optimisation

Ajouter un contrôle : il est recommandé de déterminer le rapport d'alimentation optimal (généralement 11-13 kg / mille tonnes d'eau) par une expérience en bécher, et une utilisation excessive peut entraîner un résidu d'aluminium excessif.

Optimisation des conditions de réaction : la valeur du pH est optimale entre 6,5 et 7,6, et la température est inférieure à 20 °C lorsque la température est augmentée.

Développement de procédés composites : le système de double précipitation CaF₂-AlF₃ peut être formé lorsqu'il est combiné avec un sel de calcium (tel que la chaux), et le taux d'élimination du fluorure peut atteindre plus de 95 %.

5. Environnement protection et valeur économique

Matériau clé pour la protection de l'environnement, promu durant le 14e plan quinquennal, le PAC réduit le risque de fluorose et favorise le développement du secteur du traitement de l'eau vers des solutions à faibles coûts et à faible consommation d'énergie. Sa production à grande échelle (plus de 180 000 tonnes par an en Chine) et la modernisation technologique (notamment du procédé de transformation de l'hydroxyde d'aluminium) consolident sa position dominante sur le marché.

Grâce à ses multiples mécanismes d'action et à sa large applicabilité, le chlorure de polyaluminium est devenu l'une des solutions d'élimination du fluorure les plus économiques et efficaces à l'heure actuelle. L'application future de la nano-modification et d'autres technologies devrait permettre d'améliorer encore considérablement ses performances.