铝基化学添加剂化合物
铝基化学品已在废水处理应用中用于去除悬浮固体多年。这些包括干明矾和液态明矾，以及用于活性污泥厂除磷的铝酸钠。最常用于废水处理的商业干明矾被称为滤明矾，其化学式近似为A12(S04)3 -14H20，分子量约为600。明矾呈白色至奶油色，1%溶液的pH值约为3.5。商业上可用的明矾等级及其相应的容重和休止角见表1。
这些等级的铝含量最低为27%，用A1203表示，Fe203和可溶性含量最高分别为0.75%和0.5%。
由于干明矾只是部分水化，它有吸湿倾向。但是，在遇到正常温度和湿度条件下储存时，它是相对稳定的。
角 |
体积密度 |
|
年级 |
静止 |
(磅。/立方英尺) |
肿块 |
- |
62至68岁 |
地面 |
43 |
60至71岁 |
大米 |
38 |
57至71 |
粉 |
65 |
38至45岁 |
表2报告了商业干明矾在不同温度下溶解度的一些典型值。
温度(°F) |
溶解度(磅/加仑) |
32 |
6.03 |
50 |
6.56 |
68 |
7.28 |
86 |
8.45 |
104 |
10.16 |
干明矾没有腐蚀性，除非它从空气中吸收水分，例如在长期暴露在潮湿的空气中。因此，应采取预防措施，确保存储空间不受潮。
明矾以100磅的袋子、桶或散装(至少40000磅)通过卡车或铁路运输。如果需要，可以用木托盘订购袋装货。磨明矾和米明矾是公用事业最常用的等级，因为它们具有优越的流动特性。这些品级在储存时不易结块或起拱，因此提供更一致的进料质量。对于这些等级，很少需要料斗搅拌，实际上可能不利于进料，因为可能会包装料仓。
明矾粉尘存在于地面等级，在呼吸时会对眼睛和鼻子造成轻微刺激。为防止明矾粉尘，可以佩戴呼吸器。手套可以保护双手。由于在处理过程中有轻微的刺激，以及铝粉尘导致相邻机械生锈的可能性，所以需要除尘设备。应立即彻底清除眼睛上的明矾粉尘，并用水冲洗皮肤。
大块明矾可存放在软钢或混凝土容器中，并在机房内部、上方或靠近机房的位置设置有除尘器通风口。建议存储容量为30天左右。散装的干明矾可通过螺旋输送机、气压输送机或软钢斗式提升机进行输送或计量。由于明矾可能含有研磨性杂质，因此气动输送弯头应该有加固的衬底。
袋装和桶装的明矾应存放在干燥的地方，以避免结块。袋装或鼓装料斗应具有在额定最大进料速率下8小时的标称存贮容量，以便人员不需要每班给料斗充料超过一次。聚料斗部分应具有最小60度的坡度，以防止起拱。
大容量储存料斗应在仓门处终止，以便供料设备可以隔离进行维修。料仓门后面应该有一个灵活的连接，以及一个过渡料斗溜槽或料斗，它在给料机上方充当调节室。
一个典型的进料系统包括适当制备化学溶液所需的所有成分。应选择满足个别系统要求的能力和组件。化学给料设备有三种基本类型:容积式、皮带式重量法和失重式重量法。容量给料机通常用于初始低成本和低容量的选择基础。容量给料机构通常暴露在腐蚀性溶解室蒸汽中，这可能导致放电区域的腐蚀。制造商通常通过使用电加热器来保持给料机外壳干燥或在暴露区域使用塑料部件来控制这个问题。
容积式干式给料机一般采用螺杆式。螺旋给料器机构允许在给料斗底部均匀退出，以防止料斗死区。一些螺杆设计基于可变螺距配置，螺距不均匀地扩展到卸料点。其他螺杆设计基于恒螺距型均匀扩展到放电点。这种类型的螺杆设计被称为恒螺距往复型。这种类型的螺杆的每一半都向相反的方向转动，以便转动和往复运动交替地填充一半螺杆，而另一半螺杆正在放电。变螺距螺杆有一个放电点，而定螺距往复螺杆有两个放电点，在螺杆的两端各有一个。容积式给料机的精度受被给料材料的特性影响，范围为自由流动材料的±1%和粘性材料的+ 7%。此精度是体积精度，不应与重量(重量)精度相关。
如果需要最大的准确性和最经济地使用化学品，则应选择减重式给料机。这种给料机仅限于低和中等给料速率，最高速率约为4000磅/小时。减重式给料机由装在封闭秤上的料斗和给料机构组成。进料速率控制器收回秤的平衡重量，以所需的速率输送干化学品。进料机构必须以这个速度进料，以保持秤的平衡。秤梁的任何不平衡都会引起进给机构输出的纠正性变化。连续比较实际料斗重量与设定料斗重量可防止累积误差。
皮带式重量给料机跨越容积式和失重式给料机的容量范围，通常可用于废水处理应用中遇到的所有应用。初始费用大于容积式给料机，略小于减重式给料机。皮带式重量给料机由一个基本的皮带给料机和称重控制系统组成。进给率可以通过改变皮带每英尺的重量或皮带速度或两者来改变。一般使用的控制器有机械的、气动的、电动的和机械振动的。皮带式重量给料机规定的精度应在设定速率的+ 1%以内。饲料设备的结构材料通常包括软钢料斗，不锈钢机构部件，橡胶表面的饲料带。
由于明矾溶液具有腐蚀性，溶解室或溶液室应由316型不锈钢、玻璃纤维增强塑料(FRP)或塑料建造。溶解剂应按所需溶液强度的大小配制。通常推荐的溶液强度是0.5磅明矾加1加仑水，或6%的溶液。在最大进料速率下，溶解室的最小滞留时间为5分钟。因为过度稀释可能会对凝血、排出管或浮子阀不利，而浮子阀通常会在手术前使用离心泵不建议使用。溶解器应配备水表和机械搅拌机，以便适当地建立和控制水与明矾的比例。
玻璃钢、塑料(聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和其他类似材料)和橡胶是常用的，推荐用于明矾溶液。必须小心为这些管道系统提供足够的支撑，密切注意支撑之间的跨度，这样就不会出现令人反感的挠曲。明矾溶液应注入快速混合或湍流的区域。
溶液通过重力流到排放点是可取的。当不可能有重力流动时，应选择需要很少或不需要稀释的转移组件。当使用计量泵或比例堰槽时，应考虑过量流量回流到蓄水池。计量泵的讨论
标准仪表控制和起搏信号一般可用于普通馈线系统的操作。体积和重量馈线通常适用于任何标准仪器信号的操作。
当必须泵送溶液时，应考虑在干给料系统和给料泵之间使用储罐，并控制溶液供水，防止过度稀释。干式给料机可以通过罐面探头启动和停止。然后，可变控制计量泵可以将明矾原液输送到应用点，而无需进一步稀释。应提供仪器以校正化学品投料器。容积式给料器可以安装在平台秤上。带式给料机应包括一个样品槽和盒子，捕捉样品，以检查实际交付与设定交付。重量给料机通常只配备累加器。遥测仪器经常与重量测量设备一起使用，但很少使用
液态明矾用橡胶衬里或不锈钢绝缘罐车或卡车运输。在冬季装运的明矾在装运前被加热，这样在运输过程中就不会发生结晶。液态明矾以约8.3%的A1203溶液强度或约49%的A12(S04)3’14H20溶液强度装运。后一种溶液在60°F时重约11磅/加仑，每加仑液体含有约5.4磅干明矾(17% A1203)。这种溶液将在……开始结晶
污水处理厂通常必须提供散装卸货设施。轨道车是为顶部卸载而建造的，因此需要一个空气供应系统和灵活的连接器，以气动方式将明矾从车厢中移走。美国运输部有关化学品罐车卸货的规定应遵守。油罐车卸料通常是通过重力或自动卸载来完成的
在处理领域的既定做法是在应用前稀释液态明矾。然而，最近的研究表明，添加未稀释的液态明矾可以更好地凝固和沉降。据报道，这是由于预防
在处理液态明矾时不会遇到特殊的工业危害。但是，在泄漏设备周围应佩戴面罩和手套。眼睛或皮肤接触液体明矾后应冲洗。液态明矾在蒸发时变得非常不稳定，因此应避免泄漏。储罐在室内可以打开，但在室外必须关闭并通风。室外罐也应加热，必要时保持温度在450F以上，防止结晶。储罐应由316型不锈钢、玻璃钢、内衬橡胶、聚氯乙烯或铅的钢建造。液态明矾可以无限期保存而不变质。
储罐的大小应根据最大进料速率，运输所需时间和运输数量。储罐的尺寸一般应是装运量的1.5倍。应提供10天至两周的供应，以应对不可预见的运输延误。
A12(S04)3在水溶液中最常被称为硫酸铝溶液。CAS(化学文摘服务)索引是“硫酸，铝盐(3:2)”。其CAS号为10043-01-3。硫酸铝溶液，技术等级为透明、白色至微黄褐色液体。
明矾与废水正常组分的反应受多种因素的影响;因此，不可能准确地预测明矾的量将与给定量的碱度，石灰或苏打灰反应，这些可能已经添加到废水中。可以写出理论反应，作为一般的指导，但一般来说，每种情况下的最佳剂量必须通过实验室的瓶试验来确定。
最简单的例子是Al3+与氢氧根离子的反应，氢氧根离子由水的电离或水的碱度产生。
解决方案的水中明矾生产:
A12(s04)3 - 2a13 + + 3(s04)2"
氢氧根离子从水的电离中得到:H20»h++ OH"
铝离子(Al3+)反应:2 Al3+ + 60H»2 Al(OH)3
羟基离子的消耗会导致碱度的降低。当废水的碱度不足以满足明矾用量时，pH值必须通过添加水合石灰、苏打水灰，或者烧碱。当向废水中加入一定量的碱时，当加入1mg /1的明矾时，它们将保持水的碱度不变。例如，如果没有碱度是加入1mg /1的明矾会降低0.50 mg/1的碱度，如CaC03，但碱度可以
明矾与常用碱性试剂的反应是…
A12(S04)3 + 3 Ca(HC03)3 - 2 Al(OH)3 I + 3 CaS04 + 6 C02 !
A12(S04)3 + 3 Na2C03 + 3 H.0 - 2 Al(OH)3 1 + 3 C02 t
A12(S04)3 + 3 Ca(OH)2 - 2 Al(OH)3 1 + 3 CaS04
0.39 mg/1水合时保持不变石灰是补充道。在许多情况下，为了达到最佳混凝的pH值范围，降低自然碱度是可取的。对于每mg/1的明矾用量，水中的硫酸盐(S04)含量将增加约0.49 mg/1，水中的c02含量将
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