引言我国是水资源短缺和污染比较严重的国家之一，目前有全国有300多个大中城市缺水，其中1／3城市严重缺水，已造成严重的经济损失和社会环境问题，缺水城市分布将由目前集中在三北(华北，东北，西北)地区及东部沿海城市逐渐向全国蔓延。节约用水，治理污水和开发新水源具有同等重要的意义。大力发展水处理剂对节约用水，治理水污染起着重要作用。聚合氯化铝(PAC)又称碱式氯化铝、羟基氯化铝。产品有液体和固体2种。液体PAC是淡黄色或无色透明液,但实际色泽因含杂质及盐基度大小不同而异,有黄褐色、灰黑色、灰白色多种。固体PAC色泽与液体产品类似,其形状也随盐基度而变,盐基度在30%以下时为晶体;在30—60%为胶状物;在60%以上时逐渐变为玻璃体或树脂状。固体PAC盐基度在70%以上时不易潮解,而在70%以下易吸潮并液化,不便保存。PAC味酸涩,易溶于水并发生水解,同时伴随着发生电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程。加热到110℃以上时发生分解,放出氯化氢,并分解为氧化铝。与酸作用发生解聚作用,使聚合度和碱度降低,最后变成为正铝盐。与碱作用使聚合度和碱度提高,最终可生成氢氧化铝沉淀或铝酸盐。与硫酸铝或其它多价酸盐混合时易生成沉淀,一般会降低或完全失去混凝性能。PAC可用作造纸上胶剂、耐火材料粘接剂、水泥速凝剂、纺织媒染剂。在医药、制革、化妆品等方面也有应用,工业上最大的用途是作水处理絮凝剂,具有混凝性能好、絮体大、用量少、效率高、沉淀快、适宜范围广等优点,比传统的絮凝剂成本可节省40%以上,已成为国内外公认的一种优良净水剂。主要用于净化饮用水和给水的特殊水质处理,如除铁、除镉、除氟,除放射性污染、除浮油等,还用于生活污水、工业废水、污泥处理中。目前PAC是世界上技术成熟、市场销量大的絮凝剂,已有逐步取代传统絮凝剂的趋势。西欧各国1976年开始生产PAC作水处理絮凝剂。美国、加拿大已于1983年批准PAC用于城市给水和工业废水处理。随着PAC取代明矾,美国PAC市场有望在造纸业和市政水处理业上增长。这种改变已经发生在欧洲和日本。在欧洲PAC的应用占整个市政水处理市场的70%,在日本约占90%。国外聚合氯化铝产品基本为液体产品,少数粉末产品为喷雾干燥法生产。国内固体聚合氯化铝产量大于液体产品,固体产品的工艺技术不同于国外一般液体生产工艺,固体产品及相应配方和生产工艺是我国的独创技术。目前,国内工业用水、城市给水、污水处理需求絮凝剂达1000ktPa,这给PAC的生产开发拓展了广阔的市场空间,加之国内生产PAC的原料来源广泛,因此,采用先进生产技术开发生产PAC的前景光明。第1章绪论1.1当前絮凝剂的状况、发展趋势及应用研究水处理剂的主要作用是控制水垢、污泥的形成，减少泡沫，减少与水接触的材料的腐蚀，除去水中悬浮固体和有毒物质，除臭、脱色、软化和稳定水质等。水处理剂可分为缓蚀剂、阻垢剂、清垢剂、絮凝剂、杀菌灭藻剂、清洗剂、预膜剂等。絮凝剂是其中一个重要类别，广泛应用于化工、冶金、机械、轻工、纺织、印染、建筑、医药卫生等行业。国外对水处理药剂的研究较早。我国在水处理药剂的研究及应用方面也做了大量的工作。从发展来看，最早用于水处理的药剂有：明矾、、等，后来，铁盐如、也逐渐作为水处理药剂应用于水质净化上。这些都是无机低分子净化剂。六十年代以来,国外出现了新型无机高分子净水剂——聚合氯化铝(或称碱式氧化铝)、聚合硫酸铝(或称碱式硫酸铝)，它们对水质净化的效果远优于明矾，单一的铝盐或铁盐，我国对聚合氯化铝的研究和应用在六十年代到至七十年代也已开始，截至l981年，估计国内聚铝生产总能力约为7万吨/年。改革开放给我国科技界带来一片生机，随着我国环保科技工作者的不断努力，八十年代中期，几乎与发达国家同时研制出聚合硫酸铁并应用于污水处理，后又出现聚合氯化铁。这两种无机高分子净水剂在污水处理中沉淀速度快、固液分离效果好有害物除去效率高，但缺点是对污水处理运行设备的腐蚀较为严重。在无机型净水剂广泛应用的同时，相继出现了一些有机型净水剂，聚丙烯酰胺是最为典型和重要的一种。这些老一代水处理药剂常常存在以下缺点：用量大，腐蚀性强，效果不太好，处理后的水有颜色，使用范...
