聚合氯化铝（PAC）在石油化工行业的应用
1. 概述
聚合氯化铝（Polyaluminium Chloride, PAC）是一种高效无机高分子混凝剂，广泛应用于石油化工行业废水处理中。其分子式为**[Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]ₘ**，通过电中和、吸附架桥和沉淀网捕等作用，有效去除废水中的悬浮物、胶体、油类及部分溶解性有机物。
2. 石油化工废水特点
石油化工废水通常具有以下特性：
- 高含油量（乳化油、分散油、浮油）
- 高COD/BOD（化学需氧量/生化需氧量）
- 含重金属离子（如Cr、Ni、Pb）
- pH波动大（酸性或碱性）
- 含难降解有机物（如酚类、芳烃类化合物）
3. PAC的应用场景
3.1 含油废水处理
PAC通过破坏油滴表面电荷稳定性，促使油滴聚并形成大颗粒，便于后续气浮或沉淀分离。
- 适用条件：pH 6.5–8.5，投加量50–200 mg/L
- 去除率：乳化油去除率可达80–95%
3.2 重金属离子去除
PAC水解生成的Al(OH)₃胶体可吸附或共沉淀重金属离子（如Cr³⁺、Ni²⁺）。
- 优势：相比传统石灰法，污泥量减少30–50%
- 典型投加量：100–300 mg/L
3.3 COD与色度降低
通过去除胶体有机物和部分溶解性有机物，降低废水COD和色度。
- 效果：COD去除率40–60%，色度去除率70–90%
3.4 悬浮物（SS）处理
PAC可快速絮凝微米级悬浮颗粒，缩短沉淀时间。
- 对比数据：
| 混凝剂类型 | 沉淀时间（min） | SS去除率（%） |
|---|---|---|
| PAC | 15–20 | 85–95 |
| 硫酸铝 | 30–40 | 70–85 |
4. 技术优势
- 宽pH适应性：在pH 5–9范围内均有效（传统铝盐仅适用于pH 6.5–7.5）
- 低温高效性：在5–10℃低温环境下仍能保持较高絮凝活性
- 污泥量少：生成污泥密实，体积较硫酸铝减少40%
- 无二次污染：不含Cl⁻以外的有害离子（对比Fe盐可能引入Fe³⁺残留）
5. 使用注意事项
- 投加量优化：需通过烧杯试验确定最佳投加量，过量会导致胶体再稳。
- 混合强度：快速混合阶段G值建议为300–600 s⁻¹，慢速絮凝阶段G值20–70 s⁻¹。
- 配伍性：可与阴离子聚丙烯酰胺（PAM）联用，提升絮体沉降速度。
- 设备防腐：PAC溶液呈弱酸性（1%溶液pH 3.5–5.0），需采用PVC或316L不锈钢材质设备。
6. 典型工艺流程
石油化工废水 → 隔油池 → 调节池（pH调整） → PAC混凝 → 气浮/沉淀 → 生化处理 → 排放/回用
7. 经济性分析
- 成本对比（以处理1吨水计）：
| 项目 | PAC | 硫酸铝 | 聚合硫酸铁 |
|---|---|---|---|
| 药剂成本（元） | 0.8–1.2 | 1.0–1.5 | 1.2–1.8 |
| 污泥处理成本（元） | 0.3–0.5 | 0.5–0.8 | 0.4–0.6 |
注：实际应用需结合水质特性进行中试验证，并遵守当地环保法规。