1. Classificação de matérias-primas
Método de Hidróxido de Alumínio: Produzido a partir de hidróxido de alumínio e ácido clorídrico. Apresenta alta pureza e baixo teor de metais pesados, adequado para tratamento de água potável.
Método Bauxita: Produzido a partir de bauxita e ácido clorídrico. Possui baixo custo e pequena quantidade de impurezas, sendo aplicável no tratamento de efluentes industriais.
Método de pó de aluminato de cálcio: Produzido a partir de pó de aluminato de cálcio e ácido clorídrico. Possui alta basicidade e custo moderado, sendo utilizado para tratamento de esgoto e água potável.
2. Processos Básicos de Produção
Método-de uma etapa (método de dissolução de álcalis)
Primeiro, o pó de hidróxido de alumínio sofre dissolução ácida em alta-temperatura com ácido clorídrico em uma caldeira de reação. Em seguida, são realizadas reações de polimerização e cura para gerar PAC líquido. Por fim, o produto sólido acabado é obtido através de processos de secagem (secagem por rolo/spray), britagem e embalagem.
Método de duas-etapas (dissolução de ácido + neutralização)
Em primeiro lugar, a bauxita ou o hidróxido de alumínio reagem com o ácido clorídrico através da dissolução ácida para preparar a solução de cloreto de alumínio. Em segundo lugar, adiciona-se pó de aluminato de cálcio ou cal para ajustar a basicidade e iniciar a reação de polimerização. Finalmente, o PAC sólido é produzido através de filtração sob pressão para remoção de impurezas, concentração e secagem.
3. Comparação de Processos de Secagem
Secagem de rolo: Baixo custo com alto teor de substâncias-insolúveis em água, aplicado ao tratamento de efluentes industriais.
Filtragem de placas e molduras + secagem por rolo: Pureza média, adequada para tratamento de esgoto municipal.
Secagem por pulverização: Alta pureza (Al₂O₃ maior ou igual a 30%) e rápida taxa de dissolução, especialmente utilizada para tratamento de água potável.
III. Funções do PAC no Tratamento de Água
1. Mecanismos Centrais
Neutralização de Carga: O PAC hidrolisa para produzir cátions de alta{0}}valência, que neutralizam as cargas negativas na superfície dos colóides de água (como argila e matéria orgânica), desestabilizando e agregando impurezas suspensas.
Adsorção e ponte: os grupos hidroxila nas cadeias-moleculares altas do PAC podem adsorver pequenos flocos e transformá-los em flocos grandes e densos (flores de alume).
Varrendo e capturando: O precipitado de hidróxido de alumínio formado pela hidrólise do PAC pode varrer e reter partículas finas na água para acelerar a sedimentação.
2. Funções principais
Turbidez e remoção de SS: Pode remover com eficiência sólidos suspensos e substâncias coloidais na água, com uma taxa de remoção de turbidez superior a 90%.
Remoção de fósforo: Os íons de alumínio reagem com os radicais fosfato na água para formar precipitados insolúveis, alcançando uma taxa total de remoção de fósforo superior a 80% e atendendo ao padrão de descarga Classe A.
Descoloração e redução de COD: Pode adsorver moléculas de corante e poluentes orgânicos na água, reduzindo efetivamente o croma da água e a demanda química de oxigênio (DQO).
Remoção de metais pesados: Tem um bom efeito de adsorção de íons de metais pesados, como chumbo e cádmio, na água, reduzindo a toxicidade da água efluente.
Remoção e esterilização de algas: Pode destruir estruturas celulares de algas, inibir o crescimento da floração da água e melhorar corpos d'água pretos e odoríferos.
3. Vantagens da aplicação
Ampla faixa de adaptação de pH: É eficaz na faixa de pH de 5–9, superior ao sulfato de alumínio, que só é aplicável em pH 6–8.
Alta eficiência em baixa temperatura: mantém um desempenho de tratamento estável para água com baixa-temperatura e baixa{1}}turbidez, adequada para uso nas regiões norte no inverno.
Baixa Dosagem e Baixo Custo: A dosagem necessária é de apenas 1/3 a 1/2 da do sulfato de alumínio, com menor produção de lodo e menor custo operacional geral.
Baixo resíduo de alumínio: sua estrutura especial-molecular reduz a dissolução de íons de alumínio livres, em conformidade com o padrão nacional de água potável GB 5749-2022.
4. Cenários típicos de aplicação
Água potável: Usado para coagulação e sedimentação em plantas aquáticas para remover turbidez da água, algas e poluentes orgânicos.
Esgoto Municipal: aplicado à remoção avançada de fósforo e à descoloração de efluentes secundários para garantir-descarga-padrão.
Águas Residuais Industriais: Adequado para tratamento de águas residuais com alta-turbidez e alto-DQO provenientes de impressão e tingimento, fabricação de papel, indústria química, lavagem de carvão e outras indústrias.
Água da paisagem e água do rio: Usado para remoção emergencial de algas e redução de turbidez para melhorar corpos d'água pretos e odoríferos.
4. Resumo
O Cloreto de Alumínio Polimérico (PAC) é fabricado com matérias-primas como bauxita e hidróxido de alumínio por meio de processos de dissolução ácida, polimerização e secagem. Baseando-se nos três mecanismos principais de neutralização de carga, ponte de adsorção e varredura e aprisionamento, ele pode remover com eficiência sólidos suspensos, colóides, fósforo, metais pesados e algas da água. Atualmente é o coagulante polimérico inorgânico mais utilizado na indústria de tratamento de água.
