聚合氯化鋁（PAC）作為一種常用的水處理絮凝劑，其性能和結(jié)構(gòu)受到制備方法的顯著影響。不同制備方法會(huì)導(dǎo)致 PAC 在氧化鋁含量、鹽基度、分子結(jié)構(gòu)及絮凝性能等方面呈現(xiàn)差異。以下將基于不同制備方法，探討其對(duì) PAC 性能和結(jié)構(gòu)的影響。

一、以工業(yè)廢渣為原料制備 PAC

1. 煤矸石制備 PAC：以工業(yè)廢渣煤矸石為原料制備 PAC 時(shí)，通過(guò)確定適宜的制備優(yōu)化條件，所制得的 PAC 在處理生活污水和印染廢水方面展現(xiàn)出良好效果。在廢水 pH 處于 6.0 - 10.0 時(shí)，濁度去除率和 COD 去除率均較好，適宜投加量為 0.3 - 0.5 mL/L，且相比市售 PAC 處理效果更佳。這表明煤矸石制備的 PAC 在結(jié)構(gòu)上可能具有更有利于吸附和絮凝污染物的形態(tài)，使得其在性能上對(duì)廢水處理有更好的適應(yīng)性和高效性。
2. 油頁(yè)巖灰渣制備 PAC：采用酸溶法利用油頁(yè)巖灰渣制備 PAC，煅燒和聚合條件對(duì)其性能影響明顯。煅燒破壞灰渣晶體結(jié)構(gòu)，將低活性晶體物質(zhì) Al?O?轉(zhuǎn)化為高活性的 γ - Al?O?，影響鋁浸出率及鹽基度；聚合溫度影響 OH?與氯化鋁的聚合度，進(jìn)而影響鹽基度。在煅燒溫度 750℃、煅燒時(shí)間 2 h、聚合溫度 90℃的最佳條件下，鋁浸出率為 73.65%，鹽基度為 68.73%。由此可見(jiàn)，特定的煅燒和聚合條件促使 PAC 形成特定的結(jié)構(gòu)，從而具備相應(yīng)的鋁浸出和鹽基度性能。

二、以鋁灰渣等為原料制備 PAC

1. 鋁灰渣與廢鹽酸制備 PAC：以鋁灰渣和廢鹽酸為原料，通過(guò)酸溶法制備 PAC。原料配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、熟化溫度、熟化時(shí)間等因素對(duì)其性能影響顯著。最佳工藝參數(shù)為：原料配比 m∶V?∶V? = 20∶55∶80，反應(yīng)溫度 85℃，反應(yīng)時(shí)間 3.5 h，熟化溫度 80℃，熟化時(shí)間 42 h。在此條件下，制備的 PAC 中氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 8.15%，鹽基度為 35.6%。紅外光譜分析表明合成的 PAC 中存在聚合態(tài)鋁和羥基結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)決定了其在水處理中具有一定的絮凝性能。
2. 耐火黏土和鋁酸鈣粉制備 PAC：以耐火黏土和鋁酸鈣粉為原料制備 PAC，黏土的活化溫度、酸浸時(shí)鹽酸濃度和溫度影響 Al?O?浸出率，黏土與鋁酸鈣粉的用量比和熟化時(shí)間影響 PAC 絮凝性能。采用最佳條件下制備的 PAC 處理焦化廠(chǎng)廢水，當(dāng) PAC 投加量為 140 mg/L，并與少量 PAM 混合使用時(shí)，廢水的色度、濁度、COD 去除率分別可達(dá)到 95.7%、94.6%、90.0%。這說(shuō)明該制備方法下形成的 PAC 結(jié)構(gòu)有利于對(duì)焦化廠(chǎng)廢水中污染物的去除，展現(xiàn)出良好的絮凝性能。

三、膜法制備 PAC
采用雜萘聯(lián)苯共聚醚砜（PPBES）中空纖維超濾膜作為膜反應(yīng)器，以 NaOH 溶液和 AlCl?溶液制備 PAC。堿化度、堿液滲透速率和 AlCl?溶液流速對(duì) PAC 中 Alb 含量有影響。通過(guò)優(yōu)化條件，以 0.5 mol/L 的 NaOH 溶液和 1.25 mol/L 的 AlCl?溶液制備出高 Alb 含量的 PAC，其總鋁濃度為 0.22 mol/L，Alb 含量達(dá) 81.1%。將該 PAC 應(yīng)用于模擬染料廢水處理，最高脫色率均達(dá)到 96% 以上。膜法制備的 PAC 在結(jié)構(gòu)上可能具有特殊的形態(tài)，使其在處理染料廢水時(shí)能高效地吸附和絮凝染料分子，從而展現(xiàn)出良好的絮凝性能。

四、不同制備方法對(duì) PAC 性能和結(jié)構(gòu)影響的對(duì)比分析

1. 從原料角度：不同原料所含雜質(zhì)及初始鋁形態(tài)不同，影響最終 PAC 的純度和結(jié)構(gòu)。如煤矸石、油頁(yè)巖灰渣等廢渣原料本身成分復(fù)雜，制備過(guò)程需通過(guò)特定條件去除雜質(zhì)、轉(zhuǎn)化鋁形態(tài)，形成的 PAC 結(jié)構(gòu)可能更具多樣性以適應(yīng)復(fù)雜廢水處理；而以較為純凈的鋁鹽溶液為原料通過(guò)膜法制備，可更精準(zhǔn)控制反應(yīng)條件，得到結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整、性能穩(wěn)定的 PAC。
2. 從反應(yīng)條件角度：反應(yīng)溫度、時(shí)間、pH 等條件對(duì) PAC 分子聚合過(guò)程影響重大。高溫煅燒可改變?cè)暇w結(jié)構(gòu)提高鋁活性，適宜聚合溫度影響 OH?與鋁離子聚合度，從而影響鹽基度和分子結(jié)構(gòu)。如油頁(yè)巖灰渣制備中煅燒和聚合溫度的控制，與鋁灰渣制備中反應(yīng)和熟化溫度的控制，對(duì)各自 PAC 性能和結(jié)構(gòu)塑造作用不同。
3. 從結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系角度：通過(guò)不同制備方法得到的 PAC，其結(jié)構(gòu)差異直接反映在性能上。如具備特定聚合態(tài)鋁和羥基結(jié)構(gòu)的 PAC，在絮凝過(guò)程中通過(guò)吸附、架橋等作用去除污染物；高 Alb 含量的 PAC 在處理特定廢水如染料廢水時(shí)表現(xiàn)出高脫色率。不同結(jié)構(gòu)的 PAC 對(duì)不同類(lèi)型廢水的適應(yīng)性和處理效果存在差異，需根據(jù)實(shí)際廢水性質(zhì)選擇合適制備方法的 PAC 產(chǎn)品。