پلی آلومینیوم کلراید که به اختصار PAC نیز نامیده می‌شود، در بین منعقدکننده‌های (کواگولانت) موجود در بازار و صنعت، منعقدکننده‌ای پلیمری و غیرآلی (معدنی) با کارایی بالا در صنعت تصفیه است.
خواص فیزیکی و شیمیایی PAC
فرآیند انعقاد، از جایگاه ویژه‌ای در پروسه تصفیه برخوردار است. تا چندی پیش، سولفات آلومینیوم و کلرو فریک، متداول‌ترین منعقدکننده‌های اولیه (Primary coagulant) مورد استفاده در تصفیه آب، برای حذف کدورت بودند. اما در سال‌های اخیر، با ظهور پلی آلومینیوم کلراید (poly aluminium chloride) که پودری زرد رنگ است، استفاده از این ماده، به طور چشم‌گیری در صنعت تصفیه و به عنوان منعقدساز در طیف وسیعی از فرآیندهای تصفیه آب آشامیدنی، فاضلاب و پساب‌های صنعتی، افزایش یافت؛ تا جایی که در بسیاری از موارد، به عنوان جایگزینی برای دو منعقدکننده قدیمی، یعنی سولفات آلومینیوم و کلروفریک، مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر کشورهای پیشرفته‌ای همچون آمریکا، کانادا، چین، ایتالیا، فرانسه و انگلستان، این ماده در ایران نیز توانسته در بسیاری از صنایع، جای خود را به عنوان یک منعقدکننده‌ی کارامد باز کند. از مزایای پلی آلومینیوم کلراید (PAC) نسبت به دیگر منعقدکننده‌ها می‌توان به خلوص بالای این ماده، وزن مولکولی بالا و خاصیت منعقدکنندگی بالا اشاره کرد.
محدوده‌ی کلی عملکرد پلی آلومینیم کلراید، بین پی اچ (pH 5-9) است، اما بهترین محدوده‌ی کارایی آن، در محدوده ۶.۵ تا ۷.۶ (pH خنثی) است. این ماده از طریق تولید یون‌های هیدروکسیل و پلیمرهای آنیونی چند ظرفیتی، باعث تشکیل مولکول‌ها و ماکرو مولکول‌های غیرآلی الکتریکی بزرگ در آب می‌شود.
روش تولید پلی آلومینیوم کلراید
پلی آلومینیوم کلراید یا آلومینیوم کلراید هیدراته، از لحاظ ترکیب شیمیایی، پلیمری معدنی است که مونومر آن یک کمپلکس دو هسته‌ای از آلومینیوم است. برای تهیه و تولید پلی آلومینیوم کلراید، لازم است که هیدروکسید آلومینیوم و اسید کلریدریک را با هم واکنش دهیم تا محصول به دست آمده PAC و آب باشد؛ همان طوری که در واکنش زیر به آن اشاره شده است:
۲Al(OH)3+n HCl → Al2(OH)nCl6-n + H2O
این محصول به دو صورت جامد و مایع عرضه می‌شود. در حالت جامد، به صورت پودر یا کریستال بوده و رنگ آن از سفید شیری تا زرد پررنگ در گریدهای مختلف است.
کاربرد پلی آلومینیوم کلراید
از کاربردهای اصلی و گسترده‌ی پلی آلومینیوم کلراید می‌توان به کاربرد آن در صنعت تصفیه آب اشاره کرد که در این صنعت، به عنوان کواگولانت کلوئیدهای آلی و معدنی، به منظور ته‌نشینی کلوئیدها و ذرات معلق، مواد آلی، یون‌های فلزی، فسفات، فلزات سمی، مواد رنگی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. آلومینیوم موجود در این ترکیب، پایداری سوسپانسیون‌های کلوئیدی را برهم زده و منجر به تشکیل توده‌های بزرگتری از ذرات می‌شود که با ته‌نشینی، غوطه‌ورسازی و یا فیلتر کردن از سیستم قابل خارج‌سازی و حذف هستند.
پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب
این ماده برای تصفیه‌ی آب، در ابعاد متفاوت و مکان‌های متفاوت قابل اجراست. کاربردهای اصلی PAC در زمینه‌ی تصفیه و دیگر زمینه‌ها شامل یکی از دسته‌های زیر است:
۱- زلال‌سازی و ته‌نشینی در موارد زیر:
- آب رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و منابع آب زیرزمینی
- آب صنعتی و آب در چرخش (Recycling Water) صنایع
- فاضلاب‌های بهداشتی و صنعتی
- در صنایع رنگرزی و چاپ، صنایع چرم‌سازی، صنایع نوشیدنی، صنایع فرآوری گوشت، صنایع ریخته‌گری، معدن، شستشوی زغال سنگ، داروسازی، ساخت کاغذ و صنایع سلولزی
- تصفیه آب و فاضلاب‌های حاوی فلوئور (Fluorine)
۲- احیای زغال سنگ از پساب شستشوی زغال سنگ
۳- احیای کائولینی (Kaolin) از پساب شستشوی کارخانجات کاشی و سرامیک
۴- در صنایع سلولزی برای ساخت خمیر و سریش صنایع کاغذسازی و محصولات بهداشتی و دستمال کاغذی
۵- در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی برای جداسازی نفت و روغن و فلزات سنگین
۶- بازگشت و تصفیه آب در کارخانجات کاشی و سرامیک و سنگبری