聚合氯化鋁鹽的原理

聚合氯化鋁鹽的原理

　　聚合氯化鋁（PAC）的原理主要基于其化學(xué)特性和水解過程，通過電中和、吸附架橋、壓縮雙電層及沉淀物網(wǎng)捕等作用，實現(xiàn)對水中懸浮物、膠體及溶解性污染物的去除。

　　一、化學(xué)組成與形態(tài)

　　基本結(jié)構(gòu)：PAC是介于AlCl?和Al(OH)?之間的水溶性無機高分子聚合物，化學(xué)通式為[Al?(OH)?Cl???]?。

　　形態(tài)特征：具有Keggin結(jié)構(gòu)的高電荷聚合環(huán)鏈體，對水中膠體和顆粒物具有高度電中和及橋聯(lián)作用。

　　二、作用原理

　　電中和作用：

　　PAC水解后產(chǎn)生多種高價陽離子（如Al3?），與污水中帶負電荷的膠體顆粒發(fā)生電中和反應(yīng)，破壞膠體穩(wěn)定性，促使顆粒聚集。

　　例如，Al3?水解生成Al(OH)?膠體，其表面帶正電荷，可中和水中膠體顆粒的負電荷，降低膠體間的靜電斥力。

　　吸附架橋作用：

　　PAC分子鏈上的羥基與污染物表面結(jié)合，形成“長鏈”結(jié)構(gòu)，吸附多個顆粒并形成大絮體。

　　高分子絮凝劑通過線性結(jié)構(gòu)與膠粒表面化學(xué)基團反應(yīng)，橋連多個膠粒，促進絮凝。

　　壓縮雙電層作用：

　　膠體顆粒表面雙電層中的擴散層因反離子作用被壓縮，ξ電位降低，膠體顆粒相互靠近，體系發(fā)生快速凝聚絮凝。

　　當水中電解質(zhì)濃度增加到某一數(shù)值時，膠體顆粒相互靠近，體系發(fā)生快速凝聚絮凝作用。

　　沉淀物網(wǎng)捕作用：

　　生成的氫氧化鋁膠體在沉降過程中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，進一步捕獲微小顆粒，加速固液分離。

　　例如，Al(OH)?膠體在沉降時形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)捕水中的膠體和懸浮顆粒。

　　三、水解過程

　　PAC溶于水后，Al3?進行一系列水解反應(yīng)：

　　Al3?+H?O→Al(OH)2?+H?

　　Al(OH)2?+H?O→Al(OH)??+H?

　　Al(OH)??+H?O→Al(OH)?↓+H?

　　水解產(chǎn)物Al(OH)?膠體具有較大的表面積和吸附能力，通過架橋作用連接水中的雜質(zhì)，形成礬花。

　　四、應(yīng)用優(yōu)勢

　　高效性：絮凝體形成快、沉降速度快，比傳統(tǒng)產(chǎn)品處理能力大。

　　適應(yīng)性：適用pH值范圍寬（pH 5.0-9.0），對管道設(shè)備無腐蝕性。

　　經(jīng)濟性：凈水成本低，消耗水中堿度低于無機絮凝劑，可減少制水成本。

　　多功能性：可強力去除微有毒物及重金屬離子，凈化后的水質(zhì)優(yōu)于硫酸鋁絮凝劑。