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聚合氯化鋁的工作原理

發(fā)表時間:2025-04-17 23:18

聚合氯化鋁的工作原理

  聚合氯化鋁是一種高效無機高分子混凝劑,其在水處理中的作用機制主要包括電中和、吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃,通過這些過程有效去除水中的懸浮物、膠體和部分溶解性污染物。

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  1.電中和作用


  膠體穩(wěn)定性:天然水中的膠體顆粒(如黏土、腐殖質(zhì)等)通常帶負電荷,彼此排斥,形成穩(wěn)定的膠體體系。


  PAC水解產(chǎn)物:PAC溶解后水解生成帶正電荷的多核羥基絡(luò)合物(如[Al?(OH)?Cl???]?)。


  電荷中和:正電荷的PAC水解產(chǎn)物與負電荷的膠體顆粒相互吸引,中和膠體表面的電荷,降低其穩(wěn)定性,使膠體顆粒脫穩(wěn)并凝聚。


  2.吸附架橋作用


  高分子鏈吸附:PAC水解產(chǎn)物具有長鏈狀高分子結(jié)構(gòu),能夠同時吸附多個脫穩(wěn)的膠體顆粒。


  橋聯(lián)作用:PAC分子在膠體顆粒之間形成“膠體-高分子-膠體”的橋聯(lián)結(jié)構(gòu),將分散的膠體顆粒連接成較大的絮體。


  絮體形成:隨著吸附和橋聯(lián)的進行,絮體逐漸增大,形成肉眼可見的礬花。


  3.網(wǎng)捕卷掃作用


  絮體沉降:形成的礬花在重力作用下開始沉降。


  卷掃作用:沉降過程中,較大的絮體像網(wǎng)一樣捕獲水中的細小顆粒,進一步增大絮體體積,加速沉降。


  固液分離:最終,絮體沉淀到水底,與清水分離,達到凈化水質(zhì)的目的。


  4.實際應(yīng)用中的協(xié)同作用


  pH值影響:PAC的作用效果受pH值影響顯著。在pH為6.5~7.5時,PAC的水解和絮凝效果最佳。


  與其他藥劑配合:PAC常與助凝劑(如聚丙烯酰胺)配合使用,增強絮凝效果。助凝劑可調(diào)節(jié)絮體結(jié)構(gòu),使其更密實,沉降速度更快。


  適用范圍:PAC適用于處理各種類型的水,包括飲用水、工業(yè)廢水、生活污水等,尤其對低濁度、高色度水的處理效果顯著。


  5.工作原理的簡單類比


  類比磁鐵吸附鐵屑:PAC的正電荷水解產(chǎn)物像磁鐵一樣吸引帶負電的膠體顆粒,使其聚集在一起。


  類比蜘蛛網(wǎng)捕蟲:PAC的高分子鏈像蜘蛛網(wǎng),將多個膠體顆?!罢场痹谝黄?,形成大顆粒絮體。


  類比掃帚清掃灰塵:沉降的絮體像掃帚,將水中的細小顆?!皰摺钡揭黄?,便于清除。


  6.總結(jié)


  聚合氯化鋁通過電中和、吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃的綜合作用,有效去除水中的懸浮物和膠體。其工作原理科學(xué)合理,操作簡便,成本低廉,是水處理領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的混凝劑之一。


  優(yōu)勢:


  用量少:相比傳統(tǒng)混凝劑,PAC的投加量減少30%~50%。


  適用范圍廣:適用于不同水質(zhì)和溫度條件。


  處理效果好:形成密實、沉降快的絮體,出水水質(zhì)高。


  注意事項:


  pH值控制:需根據(jù)水質(zhì)調(diào)整pH值至最佳范圍。


  投加量優(yōu)化:過量投加可能導(dǎo)致絮體破碎,影響處理效果。


  儲存條件:固體PAC應(yīng)防潮,液體PAC應(yīng)避免低溫凍結(jié)。


  通過了解PAC的工作原理,可以更好地應(yīng)用于實際水處理中,優(yōu)化工藝參數(shù),提高處理效率,保障水質(zhì)安全。


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