聚合氯化鋁化學(xué)性質(zhì)有吸附、凝聚、沉淀等性能,聚合氯化鋁穩(wěn)定性差。毒性及防護(hù)有腐蝕性,如不慎濺到皮膚上要立即用水沖洗干凈。生產(chǎn)人員要穿工作服,戴口罩、手套,穿長筒膠靴。生產(chǎn)設(shè)備要密閉,車間通風(fēng)應(yīng)良好。
聚氯化鋁 代號PAC。通常也稱作凈水劑或混凝劑,它是介于ALCL3和AL(OH)3之間的一種水溶性無機(jī)高分子聚合物,化學(xué)通式為[AL2(OH)nCl6-nLm]其中m代表聚合程度,n表示PAC產(chǎn)品的中性程度。顏色呈黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。該產(chǎn)品有較強(qiáng)的架橋吸附性能,在水解過程中,伴隨發(fā)生凝聚,吸附和沉淀等物理化學(xué)過程。聚合氯化鋁與傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑為低分子結(jié)晶鹽,而聚合氯化鋁的結(jié)構(gòu)由形態(tài)多變的多元羧基絡(luò)合物組成,絮凝沉淀速度快,適用PH值范圍寬,對管道設(shè)備無腐蝕性,凈水效果明顯,能有效支除色質(zhì)SS、COD、BOD及砷等重金屬離子,該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。
聚合氯化鋁絮凝
⒈凝聚階段:藥液注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內(nèi)形成微細(xì)礬花的過程,此時水體變得更加渾濁,它要求水流能產(chǎn)生激烈的湍流。燒杯實(shí)驗(yàn)中宜快速(250-300轉(zhuǎn)/分)攪拌10-30S,一般不超過2min。
⒉絮凝階段:是礬花成長變粗的過程,要求適當(dāng)?shù)耐牧鞒潭群妥銐虻耐A魰r間(10-15min),至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉,形成表面清晰層。燒杯實(shí)驗(yàn)先以150轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杓s6分鐘,再以60轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杓s4分鐘至呈懸浮態(tài)。
⒊沉降階段:它是在沉降池中進(jìn)行的絮凝物沉降過程,要求水流緩慢,為提高效率一般采用斜管(板式)沉降池(采用氣浮法分離絮凝物),大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積于池底,上層水為澄清水,剩下的粒徑小、密度小的礬花一邊緩緩下降,一邊繼續(xù)相互碰撞結(jié)大,至后期余濁基本不變。燒杯實(shí)驗(yàn)宜以20-30轉(zhuǎn)/分慢攪5分鐘,再靜沉10分鐘,測余濁。
聚合氯化鋁凈水原理
壓縮雙電層膠團(tuán)的構(gòu)造決定了在膠粒表面處反離子的濃度大,隨著膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低,最終與溶液中離子濃度相等。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì),使溶液中離子濃度增高,則擴(kuò)散層的厚度減小。當(dāng)兩個膠粒互相接近時,由于擴(kuò)散層厚度減小,電位降低,因此它們互相排斥的力就減小了,也就是溶液中離子濃度高的膠間斥力比離子濃度低的要小。膠粒間的吸力不受水相組成的影響,但由于擴(kuò)散減薄,它們相撞時的距離就減小了,這樣相互間的吸力就大了。可見其排斥與吸引的合力由斥力為主變成以吸力為主(排斥勢能消失了),膠粒得以迅速凝聚。
這個機(jī)理能較好地解釋港灣處的沉積現(xiàn)象,因淡水進(jìn)入海水時,鹽類增加,離子濃度增高,淡水挾帶膠粒的穩(wěn)定性降低,所以在港灣處粘土和其它膠體顆粒易沉積。根據(jù)這個機(jī)理,當(dāng)溶液中外加電解質(zhì)超過發(fā)生凝聚的臨界凝聚濃度很多時,也不會有更多超額的反離子進(jìn)入擴(kuò)散層,不可能出現(xiàn)膠粒改變符號而使膠粒重新穩(wěn)定的情況。這樣的機(jī)理是藉單純靜電現(xiàn)象來說明電解質(zhì)對膠粒脫穩(wěn)的作用,但它沒有考慮脫穩(wěn)過程中其它性質(zhì)的作用(如吸附),因此不能解釋復(fù)雜的其它一些脫穩(wěn)現(xiàn)象,例如三價鋁鹽與鐵鹽作混凝劑投量過多,凝聚效果反而下降,甚至重新穩(wěn)定;又如與膠粒帶同電號的聚合物或高分子有機(jī)物可能有好的凝聚效果:等電狀態(tài)應(yīng)有好的凝聚效果,但往往在生產(chǎn)實(shí)踐中電位大于零時混凝效果卻最少等。實(shí)際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩(wěn)現(xiàn)象涉及到膠粒與混凝劑,膠粒與水溶液,混凝劑與水溶液三個方面的相互作用,是一個綜合的現(xiàn)象。