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硫酸鋁凈水劑

發(fā)表時間:2025-05-17 11:25

硫酸鋁凈水劑

  硫酸鋁凈水劑是一種重要的無機(jī)化合物,在水處理領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。以下是對硫酸鋁凈水劑的詳細(xì)介紹:

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  一、作用原理


  硫酸鋁溶于水后電離出硫酸根和鋁離子,鋁離子發(fā)生水解反應(yīng),生成氫氧化鋁膠體。氫氧化鋁膠體帶有正電荷,而水中的懸浮顆粒(如泥沙、膠體雜質(zhì)、細(xì)菌等)通常帶有負(fù)電荷。根據(jù)電荷異性相吸的原理,氫氧化鋁膠體會吸附水中的懸浮顆粒,使它們聚集在一起形成較大的絮體。這些絮體在重力作用下沉淀到水底,從而使水變得澄清,達(dá)到凈水的目的。


  二、應(yīng)用場景


  飲用水處理:硫酸鋁是常用的凈水劑之一,可以去除水中的渾濁物質(zhì),降低水的濁度,使凈化后的水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。


  工業(yè)廢水處理:對于含有大量懸浮雜質(zhì)的廢水,如造紙工業(yè)廢水、印染廢水等,硫酸鋁能發(fā)揮很好的混凝沉淀作用,去除廢水中的懸浮物和部分膠體物質(zhì),減輕后續(xù)處理工藝的負(fù)荷。處理后水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。


  除氟處理:硫酸鋁中的鋁離子可以與水中的氟離子發(fā)生反應(yīng),生成難溶的氟化鋁沉淀,從而降低水中氟離子的濃度。在高氟地區(qū)的飲用水處理或含氟工業(yè)廢水處理中,硫酸鋁可以作為除氟藥劑使用。


  除磷處理:硫酸鋁可以與水中的磷酸鹽反應(yīng),生成磷酸鋁沉淀。在城市污水處理廠的除磷工藝中,硫酸鋁是一種有效的化學(xué)除磷藥劑,可以去除污水中的磷,防止污水排放后造成水體富營養(yǎng)化。


  三、使用方法


  溶解:將適量的硫酸鋁加入清水中,注意應(yīng)先將硫酸鋁逐漸加入水中,并充分?jǐn)嚢?,直到完全溶解為止。硫酸鋁的溶解比例通常為1:3,即將1部分硫酸鋁溶解于3部分水中。也有說法是每升水加入0.5-1.0克硫酸鋁,但具體用量需根據(jù)水質(zhì)和處理要求來確定。


  pH值調(diào)節(jié):在使用硫酸鋁之前,可能需要測試并調(diào)節(jié)水體的pH值。一般來說,中性或弱堿性環(huán)境(pH值在6.5-8.5之間)對硫酸鋁的效果較佳。在污水處理中,pH值在6.0-7.0之間時,硫酸鋁的絮凝效果較好。


  投加:將配制好的硫酸鋁溶液均勻地加入待處理的水中。投加方式有靜態(tài)投加和動態(tài)投加兩種,靜態(tài)投加是直接將硫酸鋁溶液均勻地倒入水體中并充分?jǐn)嚢瑁瑒討B(tài)投加則是通過泵等設(shè)備連續(xù)投入水體中。投加量應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況和處理要求進(jìn)行確定,通常在10-80mg/L之間,也有說法是每噸水投加量為10-100克。投加量過高或過低都會影響處理效果。


  攪拌與沉淀:攪拌可以促進(jìn)硫酸鋁與水體中的雜質(zhì)充分接觸和混合,但攪拌時間需根據(jù)水處理系統(tǒng)的大小和水質(zhì)情況而定,一般為10-30分鐘。沉淀完成后,可以將上清液從上部輕輕地抽取出來,以避免將沉淀物再次攪渾。如果需要進(jìn)一步提高水質(zhì),可以使用過濾器或?yàn)V網(wǎng)對水進(jìn)行過濾處理,去除較小的懸浮物和顆粒。


  四、技術(shù)優(yōu)勢與局限


  優(yōu)勢:


  高效去除濁度:對濁度50-200 NTU的原水,投加量20-50 mg/L即可將出水濁度降至1 NTU以下,尤其適合處理高濁度河水或暴雨期地表水。


  除磷脫色:Al3?與磷酸鹽生成AlPO?沉淀(Ksp=6.3×10?1?),總磷去除率可達(dá)85%-95%;同時通過吸附作用,對腐殖酸等引起的色度去除率超70%。


  低溫低濁水處理:在4-10℃低溫條件下,通過調(diào)整pH至6.5-7.2,仍能形成致密絮體,克服傳統(tǒng)鋁鹽在低溫環(huán)境易失效的缺陷。


  pH調(diào)節(jié)功能:其水解產(chǎn)生的H?可中和原水堿度,適用于高堿度(HCO??>200 mg/L)水源的預(yù)處理。


  成本效益:成本較聚合氯化鋁(PAC)低30%-40%,適用于高濁度水處理。


  局限:


  過量使用風(fēng)險:過量使用可能導(dǎo)致出水pH下降,需額外調(diào)節(jié);對含腐殖酸的高色度水處理效果弱于鐵鹽;長期使用可能增加污泥量(Al(OH)?污泥含水率高達(dá)99%)。


  沉降速度較慢:相較于硫酸鐵,絮體沉降速度較慢(0.3-0.6 m/min vs.硫酸鐵0.8-1.2 m/min),低溫效果稍差。


  反應(yīng)速度較慢:相較于PAC,反應(yīng)速度較慢,需更長的絮凝時間。


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