늽ⷨ�Ƃ�PAC��ˮ̎���еđ�(y��ng)���о�
����ժҪ��ͨ�^늽ⷨ�Ƃ���һ�NAlb�����_67.6%,���A�����_64.5%�ă�(y��u)�|(zh��)�ۺ��Ȼ��X(E—PAC)�a(ch��n)Ʒ,������������ˮ̎��ԇ�o�B(t��i)ԇ�ͬF(xi��n)����ԇ�� �о� �Y(ji��)������,���c��ͨPAC�͎N���y(t��ng)���������^,��E—PAC��ˮ�еĝ�Ⱥ�ֳ�|(zh��)����ˮ�е�SS��COD�������Ⱦ��Ⱦ��Ѓ�(y��u)����ȥ��Ч��,��Ͷ��10 mg/L E—PAC(��Al2O3Ӌ),������ȥ����ˮ��99.1%��SS��57.6%��COD�����@����ͬa(ch��n)Ʒ��ˮ̎��Ч��,��
�����P(gu��n)�I�~�������� 늽ⷨ �ۺ��Ȼ��X ˮ̎��
����Experimental Study on Application of PAC Produced Electrochemically in Water and Wastewater Treatment
����Abstract��A kind of high grade PAC with Alb content of 67.6% and molar ratio of hydroxy to aluminum of 64.5% was produced by electrolysis process and used for treatment of water and wastewater in jar tests and pilot-scale tests. The results show that this kind of PAC is more effective in removal of SS,humics from water and COD and oil from wastewater comparing with other PACs and traditional coagulants.99.1% of SS and 57.6% of COD can be removed from wastewater with the dosage of 10 mg/L PAC (as Al2O3),so it is obviously superior to other coagulants.
����Keywords:coagulant;electrolysis process;PAC;water treatment
������ �F(xi��n)�� ���������о���,���я��ΑB(t��i)�W(xu��)�����C���ۺ��Ȼ��X(PAC)��Ҫ��3�N�ΑB(t��i)��(g��u)��[1��3]��Ala�ΑB(t��i)(��Ҫ�����X�������x�ӡ����w,���;���),��Alb�ΑB(t��i)(�X�ľۺ���)��Alc(���u���X��Һ�����z)�����ɷքe��ø��Եĺ�����������AlT=Ala+Alb+Alc(1)һ���J(r��n)��Alb��������ѵ����������ΑB(t��i),�����C��Alb����Al13�ľۺ��ΑB(t��i)(���W(xu��)ʽ��Al13O4(OH)7+24)[4],�������H����һ�����Ɨl�����X�x�ӵ�ˮ��—�ۺ�—�����^�̵Ą����W(xu��)���g�a(ch��n)�����늻��W(xu��) ���� �Ƃ���������Ҫ�Dz���늽ⷨ�Ƃ�Aʽ�Ȼ��X��늝B�����Ƃ�һ������ϵľۺ��Ȼ��X,����ǰ�ڵ��о���[5��7],��һ�N��Alb�郞(y��u)���ΑB(t��i)�ľۺ��Ȼ��X����늽ⷨ�Ƃ�ɹ��������и߉A����,����Alb�ΑB(t��i)�����c,���߂��Ч��ˮ��������Ļ��W(xu��)�ΑB(t��i)�l����
����1��E—PAC���Ƃ�
�����B�m(x��)�M��,�����ϵ�늽��Ƃ䷴��(y��ng)ϵ�y(t��ng)Ҋ�D1,��
����늽�Һ�������Ȼ��X��Һ��ꖘO������X,�������600 A,��늉���1.4 V,��E—PAC��oɫ��Һ�w���a(ch��n)����100 kg/d,��W(Al2O3)=10%,��W(Alb)=67.6%��W(�A����)=64.5%,��
����2��ԇ��
����2.1����ԇ�
�������ß�������ԇ��E—PAC��ˮ�еĝ��,����ֳ�|(zh��)��COD,���͵�ȥ��Ч��,��ģ�M�Ĝ���ˮ�ͺ���ֳ�|(zh��)ˮ�քe���øߎX��������(ɽ���a(ch��n))��1��1���ԁ�ˮ��ȥ�x��ˮ���ƣ�������ˮ�ͺ��͏Uˮ���錍�Hˮ��,����������ԇ��������a(ch��n)��(li��n)���������M�У�ʹ��2 L����,����(n��i)��1.5 Lˮ��,����280 r/min��ϔ���1 min��Ȼ����40 r/min�»�Ϸ���(y��ng)10 min,���o�ó���15 min,��ȡ����Һ�y����
����2.2����ԇ
����E—PAC����ԇ�ڸ�Ч��������ϵ�y(t��ng)���M��,��ϵ�y(t��ng)��(g��u)��Ҋ�D2,��
����ԓϵ�y(t��ng)��������—�r�س�����ˇ�����ڱ����ھŽoˮ�S�Č�(d��o)ʾˮ�S,��ԭˮ��Ȟ�1.0��87.5 NTU,������ˎ����ŏS Ŀǰ ʹ�õ�ZB—PAC(�Ͳ��a(ch��n)Һ�w�ۺ��Ȼ��X)��DY—PAC(��ɽ�a(ch��n)Һ�w�ۺ��Ȼ��X),��AS(�����X)��E—PAC,��ϵ�y(t��ng)�\�е���Ҫ����(sh��)����ϣ�t=60 s,��v=3m/s,��G=613s-1;����(y��ng)��T=15 min(t1=t2=t3=5 min)��v1=0.5 m/s,��v2=0.3m/s,��v3=0.1m/s��G=80s-1(G1=125.5s-1,��G2=57.5s-1,��G3=10.4s-1)��GT=7.2×104;������t=0.4��2 h,��ԇ���ˮ�鱱���еھ�ˮ�S��ԭˮ,��
����3��E—PAC��ˮЧ��
����3.1�o�B(t��i)��
������늽ⷨ�Ƃ��E—PAC�c늝B�����Ƃ�ľۺ��Ȼ��X(ED—PAC),�����۾ۺ��X�����Ȼ��X�������X�M������Ч������ԇ�,���Y(ji��)����D1,��2��ʾ��
�����Y(ji��)������,��ˎ��Ͷ������ͬ�r,���N��������ˮ�еĝ�Ⱦ���һ����ȥ��Ч���������X�����Ȼ��X��ȥ��Ч�����,��DY—PAC��ED—PAC���@��(y��u)�������X��,����E—PAC�������^���Ќ���ȵ�ȥ���ʾ��h�������������������������ȥ����Ҳ����ƵĽY(ji��)��,��E—PAC�������������ȥ��Ч�����,��DY—PAC��ED—PACҲ��(y��u)�������X�Ȃ��y(t��ng)���������@�N�Y(ji��)����Ҫ������������^�ߵ�Alb����,��
����ժҪ��ͨ�^늽ⷨ�Ƃ���һ�NAlb�����_67.6%,���A�����_64.5%�ă�(y��u)�|(zh��)�ۺ��Ȼ��X(E—PAC)�a(ch��n)Ʒ������������ˮ̎��ԇ�,���o�B(t��i)ԇ�ͬF(xi��n)����ԇ�� �о� �Y(ji��)������,���c��ͨPAC�͎N���y(t��ng)���������^��E—PAC��ˮ�еĝ�Ⱥ�ֳ�|(zh��),����ˮ�е�SS��COD�������Ⱦ��Ⱦ��Ѓ�(y��u)����ȥ��Ч��,��Ͷ��10 mg/L E—PAC(��Al2O3Ӌ)������ȥ����ˮ��99.1%��SS��57.6%��COD,�����@����ͬa(ch��n)Ʒ��ˮ̎��Ч��,��
�����P(gu��n)�I�~�������� 늽ⷨ �ۺ��Ȼ��X ˮ̎��
����Experimental Study on Application of PAC Produced Electrochemically in Water and Wastewater Treatment
����Abstract��A kind of high grade PAC with Alb content of 67.6% and molar ratio of hydroxy to aluminum of 64.5% was produced by electrolysis process and used for treatment of water and wastewater in jar tests and pilot-scale tests. The results show that this kind of PAC is more effective in removal of SS,humics from water and COD and oil from wastewater comparing with other PACs and traditional coagulants.99.1% of SS and 57.6% of COD can be removed from wastewater with the dosage of 10 mg/L PAC (as Al2O3),so it is obviously superior to other coagulants.
����Keywords:coagulant;electrolysis process;PAC;water treatment
������ �F(xi��n)�� ���������о��У��я��ΑB(t��i)�W(xu��)�����C���ۺ��Ȼ��X(PAC)��Ҫ��3�N�ΑB(t��i)��(g��u)��[1��3]��Ala�ΑB(t��i)(��Ҫ�����X�������x��,�����w,���;���)��Alb�ΑB(t��i)(�X�ľۺ���)��Alc(���u���X��Һ�����z),�����ɷքe��ø��Եĺ�����������AlT=Ala+Alb+Alc(1)һ���J(r��n)��Alb��������ѵ����������ΑB(t��i),�����C��Alb����Al13�ľۺ��ΑB(t��i)(���W(xu��)ʽ��Al13O4(OH)7+24)[4]�������H����һ�����Ɨl�����X�x�ӵ�ˮ��—�ۺ�—�����^�̵Ą����W(xu��)���g�a(ch��n)��,������늻��W(xu��) ���� �Ƃ���������Ҫ�Dz���늽ⷨ�Ƃ�Aʽ�Ȼ��X��늝B�����Ƃ�һ������ϵľۺ��Ȼ��X,����ǰ�ڵ��о���[5��7]��һ�N��Alb�郞(y��u)���ΑB(t��i)�ľۺ��Ȼ��X����늽ⷨ�Ƃ�ɹ�,�������и߉A����,����Alb�ΑB(t��i)�����c���߂��Ч��ˮ��������Ļ��W(xu��)�ΑB(t��i)�l��,��
����1��E—PAC���Ƃ�
�����B�m(x��)�M��,�����ϵ�늽��Ƃ䷴��(y��ng)ϵ�y(t��ng)Ҋ�D1,��
����늽�Һ�������Ȼ��X��Һ��ꖘO������X,�������600 A,��늉���1.4 V��E—PAC��oɫ��Һ�w,���a(ch��n)����100 kg/d,��W(Al2O3)=10%��W(Alb)=67.6%,��W(�A����)=64.5%,��
����2��ԇ��
����2.1����ԇ�
�������ß�������ԇ��E—PAC��ˮ�еĝ�ȡ���ֳ�|(zh��),��COD,���͵�ȥ��Ч����ģ�M�Ĝ���ˮ�ͺ���ֳ�|(zh��)ˮ�քe���øߎX��������(ɽ���a(ch��n))��1��1���ԁ�ˮ��ȥ�x��ˮ����,��������ˮ�ͺ��͏Uˮ���錍�Hˮ��,����������ԇ��������a(ch��n)��(li��n)���������M�У�ʹ��2 L����,����(n��i)��1.5 Lˮ�ӣ���280 r/min��ϔ���1 min,��Ȼ����40 r/min�»�Ϸ���(y��ng)10 min,���o�ó���15 min��ȡ����Һ�y��,��
����2.2����ԇ
����E—PAC����ԇ�ڸ�Ч��������ϵ�y(t��ng)���M��,��ϵ�y(t��ng)��(g��u)��Ҋ�D2��
����ԓϵ�y(t��ng)��������—�r�س�����ˇ,�����ڱ����ھŽoˮ�S�Č�(d��o)ʾˮ�S,��ԭˮ��Ȟ�1.0��87.5 NTU������ˎ����ŏS Ŀǰ ʹ�õ�ZB—PAC(�Ͳ��a(ch��n)Һ�w�ۺ��Ȼ��X),��DY—PAC(��ɽ�a(ch��n)Һ�w�ۺ��Ȼ��X),��AS(�����X)��E—PAC��ϵ�y(t��ng)�\�е���Ҫ����(sh��),����ϣ�t=60 s,��v=3m/s��G=613s-1;����(y��ng)��T=15 min(t1=t2=t3=5 min),��v1=0.5 m/s,��v2=0.3m/s��v3=0.1m/s,��G=80s-1(G1=125.5s-1,��G2=57.5s-1,��G3=10.4s-1)��GT=7.2×104;������t=0.4��2 h,��ԇ���ˮ�鱱���еھ�ˮ�S��ԭˮ,��
����3��E—PAC��ˮЧ��
����3.1�o�B(t��i)��
������늽ⷨ�Ƃ��E—PAC�c늝B�����Ƃ�ľۺ��Ȼ��X(ED—PAC)�����۾ۺ��X,�����Ȼ��X�������X�M������Ч������ԇ�,���Y(ji��)����D1��2��ʾ,��
�����Y(ji��)������,��ˎ��Ͷ������ͬ�r���N��������ˮ�еĝ�Ⱦ���һ����ȥ��Ч��,�������X�����Ȼ��X��ȥ��Ч�����,��DY—PAC��ED—PAC���@��(y��u)�������X�ȣ���E—PAC�������^���Ќ���ȵ�ȥ���ʾ��h��������������,�����������ȥ����Ҳ����ƵĽY(ji��)��,��E—PAC�������������ȥ��Ч����ã�DY—PAC��ED—PACҲ��(y��u)�������X�Ȃ��y(t��ng)������,���@�N�Y(ji��)����Ҫ������������^�ߵ�Alb����,��
����3.2��ԇЧ��
�����ٵ͝�r�ڽ�(j��ng)�N������̎����ij����س�ˮЧ������Ҋ�D3,��4,��
����ԭˮ��Ȟ�1.0��4.0 NTU�r����ͬ�ӵ��XͶ������,��E—PAC��ˮ̎��Ч�����@��������������,�����H���F(xi��n)�ڌ���ȵ�ȥ��Ч�ʸߣ�����Ͷ��ˎ�������S�ķ���Ҳ��,��
���,����^�ߝ��ˮ��(j��ng)�N������̎����ij����س�ˮЧ������Ҋ�D5��
����ԭˮ��Ȟ�10.5��87.5 NTU�r,����3�NPAC��,��E—PAC�����׃�����m��(y��ng)����ã���ͬ�ӵ��XͶ������,���քe��DY—PAC��ZB—PAC����ȵ�ȥ��Ч�ʸs10%��20%,�����F(xi��n)�����@�ă�(y��u)Խ�ԡ�
����3.3̎��������ˮ
����ȡ���B(t��i)�h(hu��n)�� �о� ���ļҌم^(q��)������ˮ,�����^E—PAC,��DY—PAC��ZB—PAC 3�N�ۺ���������ˮ��COD��SS��ȥ��Ч����ԇ���ˮ��SS��321 mg/L��COD��250 mg/L,��̎��Ч��Ҋ��1,��
����E—PAC��������ˮ�е�SS��COD��ȥ��Ч�������@���������ɷN����������(d��ng)Ͷ��������10 mg/L(��Al2O3Ӌ)�r,��E—PAC�Ɍ�ԭˮ��321 mg/L��SS��250 mg/L��COD�քeȥ����3 mg/L��116 mg/L,��ȥ���ʷքe��99.1%��57.6%;�������ɷNPAC��SS��COD��ȥ�������@����E—PAC��
�������� mg/L
ˎ�� | E—PAC | DY—PAC | ZB—PAC | ||||||
Ͷ����(Al2O3) | 3 | 5 | 10 | 3 | 5 | 10 | 3 | 5 | 10 |
ˮ�К���SS | 52 | 24 | 3 | 78 | 31 | 13 | 89 | 42 | 23 |
ˮ�К���COD | 187 | 142 | 106 | 194 | 153 | 119 | 210 | 165 | 126 |
����3.4̎�����͏Uˮ
�������͏Uˮ���\�ݲ��͏Sб����ͺ�ij�ˮ,�����͞�120mg/L,��COD��450mg/L��SS��275 mg/L,�����ß���ԇ���^E—PAC,��DY—PAC��ZB—PAC���N�ۺ���������COD��SS,���͵�ȥ��Ч��,���Y(ji��)�����2��ʾ��
mg/L
ˎ�� | E—PAC | DY—PAC | ZB—PAC | ||||||
Ͷ����(Al2O3) | 5 | 10 | 20 | 5 | 10 | 20 | 5 | 10 | 20 |
SS | 143 | 72 | 14 | 161 | 93 | 28 | 172 | 105 | 33 |
COD | 398 | 266 | 182 | 418 | 297 | 221 | 425 | 308 | 246 |
�� | 86 | 45 | 9 | 92 | 54 | 18 | 98 | 49 | 17 |
������(d��ng)Ͷ��������20mg/L(Al2O3)�r,��E—PAC�Ɍ�ԭˮ��275 mg/L��SS,��450 mg/L��COD��120 mg/L���ͷքeȥ����14 mg/L��182 mg/L��9 mg/L,��ȥ���ʷքe��94.9%,��59.6%��92.5%�����@��(y��u)�������ɷN������,��
����4���ɱ�����
����늽ⷨ�Ƃ�ۺ��Ȼ��X����Ҫ�ɱ��������X�������,�����X��r��13.5Ԫ/kg Ӌ�� (�������Ȼ��X��늺��c�ˆT���Y��),���t�Ƃ京10%Al2O3Һ�wPAC�ijɱ��s��800Ԫ/t,��Ͷ���X����10-5 mol/LӋ,���t��ˮ̎���ɱ��s0.16Ԫ,���c Ŀǰ �Ј����|(zh��)���^�õ�Һ�wPAC�Įa(ch��n)Ʒ(750��800Ԫ/t)��ȣ����Ƃ�ɱ��Ը�,������Y(ji��)�����3��ʾ,��
ˎ�����Ƃ�ɱ� (Ԫ/t) |
���X�� (%) |
�ۺϳ��X�r�� (Ԫ/kg) |
ˮ̎���ɱ� (Ԫ/t) |
Ͷ���X�� (10-5 mol/L) |
800 | 5 | 16 | 0.16 | 3.7 |
����5���Y(ji��)Փ
����늽ⷨ�Ƃ�ľۺ��Ȼ��X����������Ч�������ɷ�Alb�h������ͨ�ۺ��Ȼ��X�͂��y(t��ng)�����������Ԍ�ˮ�еĝ��,����ֳ�|(zh��)�Լ���ˮ�е�COD,��SS�������Ⱦ����Ѓ�(y��u)����ȥ��Ч��,��늽ⷨ�Ƃ�ۺ��Ȼ��X�O(sh��)�了��,������(sh��)���ڿ��ƣ��m���ڸ��NҎ(gu��)ģ��ˮ�|(zh��)�Ľoˮ����ˮ̎��,����������ˮ̎���^�̵��Ԅӻ�����,�����кܺõ� ��(y��ng)�� ǰ��,��
����늽��Ƃ�ۺ��Ȼ��X����Ҫ ���} ������ý����X�����X����Ҫ��Դ�����ڽ����X�r���^��,��������ˎ�����Ƃ�ɱ�,�����������^�ߵ�Alb������Ч�ă�ˮ���ܣ���C����ˮ�ɱ���(y��ng)�c��ͨPAC�ஔ(d��ng),��
�������� �īI ��
����[1]������.�o�C�߷����������Ļ��A(ch��)�о�[J],���h(hu��n)�����W(xu��)��1990,��9(3)��1-12.
����[2]Parthasarathly N,Buffle J.Study of polymeric aluminum(��)hydroxide solutions[J].Water Research,1985,19(1):25-35.
����[3]Bottero J Y.et al Mechanism of formation of aluminum trihydroxide from Keggin Al13 polymers[J].Colloid Interface Sci,1987,117(1):47-57.
����[4]Fitzgerald J J et al.Temperature effect on the27Al NMR spectra of poymeric aluminum hydrolysis species[J].Magn Reson,1989,(84):121-129.
����[5]�����x,��·��ܣ�������.늽��Ƃ��Ч�ۺ��X����Һ���W(xu��)����[J].�h(hu��n)�����W(xu��),��1997,��16(6)��521-526.
����[6]·��ܣ������x,��������.��Ч�ۺ��Ȼ��X��늻��W(xu��)�ϳ�[J]. �Ї� �h(hu��n)�� �ƌW(xu��) ,��1998��18(2)��140-145.
����[7]Guang J L,Jiuhui Qu,Hongxiao Tang. The Electrochemical Production of Highly Effective Polyaluminum Chloride[J].Water Research,1999,��33(3):807-814.

ʹ����“��һ��”��������“���v�h(hu��n)���W(w��ng)”