Principe en toepassing van polyaluminiumchloride (PAC) als een zeer effectief middel voor het verwijderen van fluoride.

1. Principe en het chemische mechanisme van fluorideverwijdering

Polyaluminiumchloride (PAC) Het is een anorganische polymeerverbinding, en de verwijdering van fluoride uit deze verbinding vindt hoofdzakelijk plaats via de volgende twee mechanismen:

Chemisorptie: Pac Bij oplossen in water komen aluminiumionen (Al³) vrij, die zich combineren met fluoride-ionen (F) om waterstoffluoride (HF) als tussenproduct te vormen, waarna vervolgens onoplosbaar aluminiumfluoride (AlF₃) neerslaat.

Coprecipitatie-effect: het aluminiumhydroxidecolloïde dat ontstaat door de hydrolyse van PAC omhult het vrije fluorion door oppervlakteadsorptie en filtering, en verwijdert het uiteindelijk door middel van vaste-vloeistofscheiding.

2. Aanvraag scenario's en effecten

GrondWaterzuiveringIn gebieden met een hoog fluoridegehalte (fluorideconcentratie > 1,5 mg/L) kan PAC het fluoridegehalte verlagen tot de nationale drinkwaternorm (

Industrieel afvalWaterbehandelingGeschikt voor fluorhoudend chemisch afvalwater (zoals uit de halfgeleider- en glasetsindustrie) en kan worden gecombineerd met andere fluorideverwijderaars (zoals calciumzout) om de efficiëntie te verbeteren.

Gemeentelijk waterleidingnet: als voorbehandeling of diepgaande zuiveringsstap, om de veiligheid van het drinkwater te garanderen, met name tijdens de noordelijke winter, moet de watertemperatuur boven de 20℃ worden gehouden om de reactiviteit te behouden.

3. kern voordeel

Hoge efficiëntie: In vergelijking met traditionele aluminiumzouten (zoals aluminiumsulfaat) heeft PAC een hoge ladingsdichtheid en een snelle flocculatiesnelheid, en de efficiëntie van de fluorverwijdering is met 30% verhoogd bij dezelfde toevoegingshoeveelheid.

Economie: de behandelingskosten liggen meer dan 40% lager dan die van geactiveerd aluminiumoxide, omgekeerde osmose en andere technologieën, en er is geen complexe apparatuur nodig.

Brede toepasbaarheid: pH-bereik van 5,0-9,0, kan tegelijkertijd troebelheid, zware metalen en andere verontreinigingen verwijderen.

4. Gebruik de belangrijkste punten en gebruik de optimalisatierichting

Controle toevoegen: het wordt aanbevolen om de optimale doseringsverhouding (meestal 11-13 kg/duizend ton water) te bepalen door middel van een bekerglasproef. Overmatig gebruik kan leiden tot een overmatige hoeveelheid aluminiumresidu.

Optimalisatie van de reactieomstandigheden: de optimale pH-waarde ligt tussen 6,5 en 7,6, en de temperatuur moet lager zijn dan 20℃ bij verhoging.

Ontwikkeling van een samengesteld proces: het CaF₂-AlF₃ dubbele precipitatiesysteem kan worden gevormd in combinatie met een calciumzout (zoals kalk), waardoor het fluorideverwijderingspercentage meer dan 95% kan bedragen.

5. Milieu bescherming en economische waarde

Als belangrijk milieuvriendelijk materiaal dat in het 14e Vijfjarenplan wordt gepromoot, vermindert PAC het risico op fluorose en stimuleert het de ontwikkeling van de waterzuiveringsindustrie in de richting van lage kosten en een laag energieverbruik. De grootschalige productie (een jaarlijkse binnenlandse productie van meer dan 180.000 ton) en technologische verbeteringen (zoals het proces voor de verwerking van aluminiumhydroxide als grondstof) versterken de dominante positie op de markt.

Door de vele werkingsmechanismen en de brede toepasbaarheid is polyaluminiumchloride momenteel een van de meest economische en efficiënte oplossingen voor fluorideverwijdering. Met de toepassing van nanomodificatie en andere technologieën in de toekomst zal de prestatie naar verwachting nog verder verbeteren.