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聚合氯化鋁的作用原理

發(fā)表時間:2025-04-17 17:15

聚合氯化鋁的作用原理

  聚合氯化鋁(Polyaluminium Chloride,簡稱PAC)是一種高效無機高分子混凝劑,廣泛應用于水處理領域。其作用原理基于電中和、吸附架橋、網(wǎng)捕卷掃等綜合效應,通過以下步驟實現(xiàn)懸浮物和膠體的去除:


  1.電中和作用


  原理:水中的懸浮物和膠體通常帶有負電荷,PAC溶解后水解生成帶正電荷的鋁離子(Al3?)及多核羥基絡合物(如Al??O?(OH)????)。


  過程:正電荷的鋁離子與帶負電的膠體粒子通過靜電引力結(jié)合,中和膠體表面的電荷,降低ζ電位,破壞膠體的穩(wěn)定性,使其脫穩(wěn)并聚集成微小絮體。


  2.吸附架橋作用


  原理:PAC分子鏈長且具有高電荷密度,可通過范德華力、氫鍵等作用力吸附多個膠體顆粒。


  過程:脫穩(wěn)后的膠體顆粒被PAC分子鏈連接,形成更大的絮體,促進顆粒間的聚集和沉降。


  3.網(wǎng)捕卷掃作用


  原理:PAC水解產(chǎn)物(如氫氧化鋁Al(OH)?)形成高聚合度的礬花,具有較大的比表面積和吸附能力。


  過程:這些礬花在沉降過程中像網(wǎng)一樣捕獲水中的微小顆粒和溶解性雜質(zhì),形成更大的絮團,加速沉降。


  4.化學反應與沉淀


  水解過程:PAC在水中發(fā)生水解反應,生成一系列羥基鋁絡合物:


  沉淀形成:隨著pH值升高,水解產(chǎn)物逐漸轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀:




  這些沉淀物吸附并包裹污染物,最終通過沉淀或過濾去除。


  5.影響作用效果的因素


  pH值:最佳pH范圍通常為6.5-8.5,過低或過高均會影響水解產(chǎn)物形態(tài)和混凝效果。


  水溫:低溫下水解速度減慢,可適當增加PAC投加量或延長反應時間。


  攪拌強度:初期快速攪拌促進膠體脫穩(wěn),后期慢速攪拌利于絮體長大。


  雜質(zhì)成分:高濃度有機物、懸浮物或共存離子可能干擾混凝效果。


  6.應用領域


  飲用水處理:去除濁度、色度、藻類及部分重金屬。


  工業(yè)廢水處理:處理造紙廢水、印染廢水、含油廢水等。


  污泥脫水:改善污泥的過濾性能,降低含水率。


  7.優(yōu)勢


  適應性強:對原水水質(zhì)波動有較好的適應性。


  用量少:相比傳統(tǒng)鋁鹽(如硫酸鋁),PAC用量更少,成本更低。


  pH適用范圍廣:在較寬的pH范圍內(nèi)均可有效混凝。


  8.注意事項


  過量投加:可能導致水中殘留鋁離子超標,需嚴格控制投加量。


  儲存條件:應避免與強酸、強堿及易燃物混存,防止受潮結(jié)塊。


  總結(jié):聚合氯化鋁通過電中和、吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃等多重作用,高效去除水中的懸浮物、膠體和部分溶解性雜質(zhì),是水處理中不可或缺的關鍵藥劑。


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