我们正在研究用炼钙还原渣和煤矸石来制备聚合氯化铝,这是一个很有前景的项目。目前污水治理面临严峻挑战,所以我们迫切需要开发出成本低廉且高效的絮凝剂。聚合氯化铝是一种无机高分子絮凝剂,它在处理污水方面效果很好。但传统制备方法依赖铝矿,这既增加了成本,也给环境带来压力。 我们的论文旨在用炼钙还原渣和煤矸石作为原料,生产聚合氯化铝。通过单因素实验,我们确定了煤矸石的最佳活化和酸浸条件:把煤矸石研磨至粒径180μm,在750℃下煅烧2小时就能得到活化的煤矸石。把20克活化后的煤矸石与110毫升质量分数为20%的盐酸反应3.5小时,氧化铝浸出率能达到85%以上。再向酸浸液中加入15克炼钙还原渣,在95℃熟化4小时后得到熟化液。通过喷雾干燥或滚筒干燥得到固体产品,其中氧化铝含量为28.3%,盐基度为68.7%,完全符合GB/T 22627-2008标准。通过红外光谱表征和热重分析进一步证实了产品的性能。 接下来我们研究了这种PAC对印染污水、焦化污水和生活污水的絮凝效果。考察了PAC投加量、污水pH值、搅拌时间等因素对絮凝效果的影响。在处理印染污水时,调节pH在7~8之间,PAC投加量为105毫克/升,慢速搅拌3~4分钟,静置30分钟就有很好的絮凝效果。综合考虑无需调节pH值或添加助凝剂PAM就可达到92%的浊度去除率、76%的色度去除率和78%的CODCr去除率。 处理焦化污水时,调节pH值在8~10之间,PAC投加量为170毫克/升,快速搅拌1分钟后慢速搅拌2分钟再静置20分钟即可产生大而密实的絮体。实际操作时无需调节pH值即可达到很好的效果,而PAC与PAM复配使用还能达到协同增效作用。浊度、色度和CODCr去除率分别为95.3%、96.8%和90.5%。使用PAM还能分别提高15.8%、5.8%和15.3%。 处理生活污水时调节pH值在7~8之间,PAC投加量为375毫克/升,快速搅拌1分钟后慢速搅拌5分钟再静置20分钟就能达到良好效果。无需添加PAM就可保持91%以上的浊度去除率、80%以上的CODCr去除率以及78%以上的色度去除率。 这个项目也包括了原料预处理、煤矸石活化、制备液体PAC、干燥和包装等过程中工艺参数的选择和设备选择,并且进行了投资概算分析。结果显示这个项目具有良好的市场前景。