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水處理硫酸鋁的作用

發(fā)表時間:2025-05-17 11:48

水處理硫酸鋁的作用

  硫酸鋁在水處理中具有多重關(guān)鍵作用,主要通過其水解產(chǎn)物的物理化學(xué)特性實現(xiàn)水質(zhì)凈化。以下從核心功能、作用機(jī)制、應(yīng)用優(yōu)勢及注意事項四個方面展開說明:

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  一、核心功能


  絮凝沉淀


  硫酸鋁溶于水后,鋁離子(Al3?)水解生成帶正電的氫氧化鋁膠體(Al(OH)?),通過電中和與吸附作用,使水中帶負(fù)電的懸浮顆粒(如泥沙、膠體、有機(jī)物)聚集形成大顆粒絮體,加速沉降。


  除濁凈化


  有效去除水中懸浮物,降低濁度,使水質(zhì)澄清。適用于處理地表水、地下水及工業(yè)廢水中的懸浮雜質(zhì)。


  除磷脫色


  與水中的磷酸鹽反應(yīng)生成難溶的磷酸鋁沉淀,降低總磷含量;同時通過吸附作用去除腐殖酸等引起的色度。


  調(diào)節(jié)pH值


  水解產(chǎn)生的H?可中和堿性物質(zhì),適用于高堿度水源的預(yù)處理,維持后續(xù)工藝的pH穩(wěn)定性。


  二、作用機(jī)制


  水解反應(yīng)生成的氫氧化鋁膠體通過吸附、架橋等作用凝聚懸浮物。


  電中和與吸附


  電中和:氫氧化鋁膠體帶正電,中和水中帶負(fù)電的顆粒電荷,降低Zeta電位,促進(jìn)顆粒聚集。


  吸附:膠體表面吸附有機(jī)物、重金屬離子等污染物。


  網(wǎng)捕卷掃


  大量絮體形成時,會卷掃水中的細(xì)小顆粒,進(jìn)一步強(qiáng)化沉淀效果。


  三、應(yīng)用優(yōu)勢


  高效除濁


  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,尤其適合高濁度水處理。


  經(jīng)濟(jì)性


  成本較聚合氯化鋁(PAC)低30%-40%,適用于大規(guī)模水處理工程。


  適用范圍廣


  飲用水處理:滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022)對濁度、色度、總磷等指標(biāo)的要求。


  工業(yè)廢水處理:有效去除造紙、印染、電鍍等行業(yè)廢水中的懸浮物和部分重金屬。


  低溫適應(yīng)性


  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。


  四、注意事項


  投加量控制


  過量投加會導(dǎo)致水中鋁殘留超標(biāo)(國標(biāo)要求≤0.2 mg/L),可能引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)毒性,需通過燒杯試驗確定最佳投加量。


  pH值影響


  最佳pH范圍:6.0-7.5,pH過高(>8.0)會導(dǎo)致氫氧化鋁溶解,降低絮凝效果。


  調(diào)節(jié)措施:可通過投加石灰或硫酸調(diào)節(jié)pH。


  與其他藥劑協(xié)同


  與聚丙烯酰胺(PAM)聯(lián)用可提高絮體密實度,加速沉降。


  與活性炭聯(lián)用可增強(qiáng)對有機(jī)物的去除效果。


  污泥處理


  產(chǎn)生的氫氧化鋁污泥含水率高(>99%),需通過脫水處理(如帶式壓濾機(jī))降低體積,便于處置。


  五、應(yīng)用案例


  某自來水廠:原水濁度150 NTU,投加硫酸鋁30 mg/L后,出水濁度降至0.3 NTU,總磷去除率達(dá)85%。


  某印染廢水處理廠:采用硫酸鋁+PAM工藝,COD去除率提高至70%,色度去除率達(dá)90%。


  總結(jié)


  硫酸鋁憑借其高效的絮凝沉淀能力、經(jīng)濟(jì)性和廣泛的適用性,成為水處理領(lǐng)域的常用藥劑。然而,需嚴(yán)格控制投加量、pH值及與其他藥劑的協(xié)同作用,以避免鋁殘留超標(biāo)等潛在風(fēng)險。在實際應(yīng)用中,應(yīng)結(jié)合水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行工藝優(yōu)化,確保處理效果與安全性。


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