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4.1 工艺流程图 13
4.2 设备与构筑物 13
4.3 操作与管理 14
4.4 成本核算 14
结论 15
致谢 16
参考文献 17
1 引言
1.1 聚合氯化铝的市场需求与生产能力
近年来，城镇用水和工业用水及我国水系污染治理力度的加大，尤其是国际漏油和国内造成的水污染等事件的影响，极大地促进了净水剂产业的发展。其中，聚合氯化铝作为当今世界用量最大的水处理剂，其需求量与日俱增，2012年中国聚氯化铝产量约为80万吨（Al2O3:30%固体计）。[1] [2]因此，我国适应自己本国的情况，不断尝试了多种原料和工艺的制备方法和技术，并且在这个基础上建立了适用于本国的工艺路线和生产体系。同时，根据聚合氯化铝的制备技术和应用条件，开发与之相关的新产品，如高纯度的聚合氯化铝和聚合氯化铝与其他絮凝剂的复合使用等。
1.2 聚合氯化铝的作用
聚合氯化铝的应用和发展得益于它在水处理方面表现出的优良性能和适用范围。在生活用水和工业废水的净化处理过程当中，聚合氯化铝这一水处理剂具有用量较少、处理效率高、净水的性能好，对水处理设备的腐蚀小等优点。然而PAC也有它的缺点，其生产受原料限制，成分复杂，生产过程长，反应条件不易控制，很难得到聚合度相同的产品，价格也较贵。[3]因此，我们需要对其进行比较性研究，明确其优缺点，进行更好的有针对的应用和发展。
与普通的无机铝絮凝剂相比，PAC确实是有更好的性能。Shahin Ghafari[4]等分别用PAC和明矾来处理部分稳定渗滤液，并对它们各自的性能进行比较。在最优化条件下，用PAC几乎达到了对渗滤液的最好处理：浊度去除率为99.18%，色度去除率为97.26%及总悬浮物去除率为99.22%。而明矾处理效果则稍稍低一些：浊度去除率为94.82%,色度去除率为92.23%及总悬浮物去除率为95.92%。然而，对于COD的去除，PAC不及明矾有效，即使是在PAC剂量为明矾剂量的5倍的情况下。
1.3 聚合氯化铝的常见生产方法
聚合氯化铝的制备所追求的目标应为高效低耗，绿色环保及成本低廉，其经济效益是不可不考虑的，故对于制备聚合氯化铝的原料和生产工艺应该加以发展。聚合氯化铝制备的原料大致有：含铝矿石（铝土矿、高岭土、黏土、煤矸石、焦宝石、明矾石等）；工业废物（铝屑、铝灰、铝渣、废铝箔、三氯化铝废水等）；化工产品及中间体（结晶氢氧化铝、三氯化铝、铝酸钠等）。生产工艺大致为：酸法、碱法、中和法、热解法、加压反应法、混凝胶法、电渗析法、电解法等。[5] [6]
1.3.1 以含铝矿石为原料的制备方法
含铝矿石中含有铝的成分通常是三氧化二铝，该制备方式通常为：先经煅烧得到高活性的γ-Al2O3[7],再经过酸浸得到铝溶液，最后经热解或中和得到聚合氯化铝溶液。
周昊[8]等研究焙烧温度、焙烧时间以及盐酸浓度、酸浸时间等条件的影响，确定了以高岭土为原料制备高效聚合氯化铝混凝剂的条件：在750℃下将高岭土焙烧2.0-2.5h；用浓度为18%的盐酸在加酸液固比为8.5-11.0的情况下酸浸2.0-3.0h；调整盐基度时矿粉投加比为1.5；反应时间为2.0-3.0h。实验制得的产品PAC溶液为橙黄色粘稠液体，氧化铝含量31.74%，盐基度为51.37%，符合国家规定的质量标准。