Introduction

Le chlorure de polyaluminium (PAC en abrégé), en tant que floculant inorganique à haute molécule efficace et économique, a joué un rôle révolutionnaire dans le domaine du traitement de l'eau depuis son introduction dans les années 1960. Comparé aux sels d'aluminium traditionnels, le PAC, avec sa structure chimique unique et ses performances excellentes, a démontré des avantages significatifs dans plusieurs domaines tels que le traitement de l'eau potable, le traitement des eaux usées et le traitement des eaux usées industrielles, et est devenu un composant indispensable et important de la technologie moderne de traitement de l'eau.

Les propriétés chimiques et les avantages du PAC

PAC est un produit d'hydrolyse entre AlCl₃ et Al(OH)₃, et sa formule chimique générale est [Al₂(OH)ₙCl₆ ₙ ₙ]ₘ, où n est 1-5 et m≤10. Cette structure spéciale confère à PAC de nombreuses caractéristiques excellentes :

Haute densité de charge : La molécule de PAC contient un grand nombre de complexes hydroxyles polynucléaires hautement chargés, qui peuvent neutraliser plus efficacement la charge de surface des particules colloïdales.

Forme de polymérisation stable : PAC existe sous une forme pré-polymérisée et ne subit pas le processus de transformation complexe du monomère au polymère comme les sels d'aluminium traditionnels lors de l'hydrolyse.

Une large plage d'adaptabilité du pH : La plage de pH optimale pour les sels d'aluminium traditionnels est de 6,0 à 7,5, tandis que le PAC peut maintenir un bon effet de floculation dans la plage de 5,0 à 9,0.

Adaptabilité à basse température : Elle peut toujours maintenir une haute efficacité de floculation dans des eaux à basse température et à faible turbidité, résolvant ainsi le problème de la diminution de l'effet de traitement des sels d'aluminium traditionnels en hiver.

L'application du PAC dans le traitement de l'eau potable

La contribution du PAC dans le traitement de l'eau potable se reflète principalement dans les aspects suivants :

Effet exceptionnel d'élimination de la turbidité : Des recherches montrent que pour atteindre le même standard de turbidité des effluents, le dosage de PAC peut être réduit de 30%-50% par rapport au sulfate d'aluminium traditionnel, les flocs formés sont denses, et la vitesse de sédimentation est 20%-30% plus rapide.

Taux d'élimination élevé des polluants organiques : PAC a un effet d'élimination remarquable sur la matière organique dans l'eau, en particulier le carbone organique dissous (DOC), et son taux d'élimination des précurseurs de trihalométhanes (THMFP) est supérieur de 15 % à 25 % à celui des sels d'aluminium traditionnels.

Excellent control of residual aluminum: Après un traitement traditionnel au sel d'aluminium, la concentration d'aluminium résiduel dans l'eau est généralement comprise entre 0,2 et 0,5 mg/L, tandis qu'après un traitement PAC, elle peut être contrôlée en dessous de 0,1 mg/L, réduisant ainsi de manière significative le risque potentiel de l'aluminium pour la santé humaine.

Forte capacité à gérer une pollution soudaine : Lors du traitement d'eau brute à forte turbidité soudaine, le PAC démontre une réponse rapide et une qualité d'effluent stable, garantissant la sécurité de l'approvisionnement en eau.

Percées du PAC dans le traitement des eaux usées

PAC démontre également une valeur unique dans le domaine du traitement des eaux usées :

Effet amélioré d'élimination du phosphore : Les espèces Al₁₃ fortement chargées dans le PAC peuvent former des précipités stables avec le phosphate, et le taux d'élimination total du phosphore peut atteindre plus de 90 %, répondant à des normes d'émission de plus en plus strictes.

Production de boues réduite : Comparé aux sels d'aluminium traditionnels, le volume de boues produit par l'utilisation de PAC est réduit de 20 % à 30 %, ce qui diminue le coût de traitement et d'élimination des boues.

Co-précipitation des métaux lourds : le PAC peut efficacement capturer des ions métalliques lourds tels que Cd, Pb et Cu dans les eaux usées et atteindre une élimination profonde par co-précipitation.

Excellente élimination des couleurs : Pour les eaux usées colorées telles que les eaux usées d'impression et de teinture, le taux de décoloration du PAC peut atteindre 85%-95%, ce qui est nettement meilleur que celui des coagulants traditionnels.

La contribution spéciale de PAC dans le traitement des eaux usées industrielles

En réponse aux caractéristiques des différents eaux usées industrielles, le PAC a démontré des effets de traitement ciblés :

Eaux usées de fabrication de papier : Éliminer efficacement les substances colloïdales et les déchets anioniques dans les eaux usées, et augmenter le taux d'élimination de la DCO de 30 % à 40 %.

Eaux usées de transformation alimentaire : Elle a un bon effet d'élimination sur les protéines, les huiles et d'autres substances dans les eaux usées organiques à haute concentration, et ne cause pas de pollution secondaire.

Eaux usées pétrochimiques : Elle peut efficacement démulsifier et éliminer les substances huileuses émulsifiées, avec un taux d'élimination des huiles de plus de 95 %.

Eaux usées pharmaceutiques : Pour les eaux usées contenant des matières organiques réfractaires, l'utilisation combinée de PAC et de processus biochimiques peut améliorer considérablement l'efficacité globale du traitement.

Les caractéristiques écologiques de PAC

L'application de PAC dans le traitement de l'eau démontre également des avantages environnementaux significatifs :

Impact pH faible : Le pH du corps d'eau change peu après utilisation, réduisant la consommation de produits chimiques pour la neutralisation et la régulation ultérieures.

Faible corrosivité : Comparé aux sels d'aluminium traditionnels, le PAC a considérablement réduit la corrosivité des équipements, prolongeant ainsi la durée de vie des installations de traitement.

Sécurité du transport et du stockage : Le PAC liquide a une bonne stabilité et n'est pas sujet à la précipitation, tandis que le PAC solide a une faible hygroscopicité, ce qui le rend pratique pour le transport et le stockage.

Coût global faible : Bien que le prix unitaire soit relativement élevé, en tenant compte de plusieurs facteurs tels que la posologie et le traitement des boues, le coût global de traitement peut être réduit de 15 % à 25 %.

Innovation technologique et tendances de développement

La technologie PAC continue d'innover et de se développer :

PAC composite : Le produit PAC composite développé en introduisant des éléments tels que le fer et le silicium a encore élargi son champ d'application et son effet de traitement.

PAC à haute pureté et haute alcalinisation : PAC de haute qualité produit par un processus spécial, avec un contenu en Al₁₃ dépassant 70 %, offrant des effets de traitement encore plus remarquables.

Application de la nanotechnologie : La recherche sur le PAC à l'échelle nanométrique fournit de nouvelles idées pour le traitement avancé des masses d'eau légèrement polluées.

Système de dosage intelligent : La technologie de dosage intelligent PAC basée sur la surveillance en ligne de la qualité de l'eau a atteint un dosage précis et un contrôle optimisé.

Conclusion

En tant qu'innovation majeure dans la technologie de traitement de l'eau, le PAC a été largement appliqué dans le monde entier en raison de ses caractéristiques d'efficacité élevée, d'économie et d'amitié avec l'environnement. Il améliore non seulement le niveau de garantie de la sécurité de la qualité de l'eau et réduit les coûts de traitement, mais il favorise également le progrès technologique dans l'ensemble de l'industrie du traitement de l'eau. Avec des exigences de protection de l'environnement de plus en plus strictes et l'intensification des problèmes de pénurie d'eau, le PAC et ses dérivés continueront à jouer un rôle clé dans le domaine du traitement de l'eau, apportant de plus grandes contributions à l'amélioration de l'environnement aquatique humain et au développement durable. À l'avenir, de nouvelles innovations dans la technologie PAC seront combinées avec les demandes de traitement de l'eau intelligent et précis, annonçant une nouvelle ère de la technologie de traitement de l'eau.