聚合氯化鋁的作用原理

聚合氯化鋁的作用原理

　　聚合氯化鋁（Polyaluminium Chloride，簡(jiǎn)稱PAC）是一種高效無(wú)機(jī)高分子混凝劑，廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。其作用原理基于電中和、吸附架橋、網(wǎng)捕卷掃等綜合效應(yīng)，通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)懸浮物和膠體的去除：

　　1.電中和作用

　　原理：水中的懸浮物和膠體通常帶有負(fù)電荷，PAC溶解后水解生成帶正電荷的鋁離子（Al3?）及多核羥基絡(luò)合物（如Al??O?(OH)????）。

　　過(guò)程：正電荷的鋁離子與帶負(fù)電的膠體粒子通過(guò)靜電引力結(jié)合，中和膠體表面的電荷，降低ζ電位，破壞膠體的穩(wěn)定性，使其脫穩(wěn)并聚集成微小絮體。

　　2.吸附架橋作用

　　原理：PAC分子鏈長(zhǎng)且具有高電荷密度，可通過(guò)范德華力、氫鍵等作用力吸附多個(gè)膠體顆粒。

　　過(guò)程：脫穩(wěn)后的膠體顆粒被PAC分子鏈連接，形成更大的絮體，促進(jìn)顆粒間的聚集和沉降。

　　3.網(wǎng)捕卷掃作用

　　原理：PAC水解產(chǎn)物（如氫氧化鋁Al(OH)?）形成高聚合度的礬花，具有較大的比表面積和吸附能力。

　　過(guò)程：這些礬花在沉降過(guò)程中像網(wǎng)一樣捕獲水中的微小顆粒和溶解性雜質(zhì)，形成更大的絮團(tuán)，加速沉降。

　　4.化學(xué)反應(yīng)與沉淀

　　水解過(guò)程：PAC在水中發(fā)生水解反應(yīng)，生成一系列羥基鋁絡(luò)合物：

　　沉淀形成：隨著pH值升高，水解產(chǎn)物逐漸轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀：

　　這些沉淀物吸附并包裹污染物，最終通過(guò)沉淀或過(guò)濾去除。

　　5.影響作用效果的因素

　　pH值：最佳pH范圍通常為6.5-8.5，過(guò)低或過(guò)高均會(huì)影響水解產(chǎn)物形態(tài)和混凝效果。

　　水溫：低溫下水解速度減慢，可適當(dāng)增加PAC投加量或延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。

　　攪拌強(qiáng)度：初期快速攪拌促進(jìn)膠體脫穩(wěn)，后期慢速攪拌利于絮體長(zhǎng)大。

　　雜質(zhì)成分：高濃度有機(jī)物、懸浮物或共存離子可能干擾混凝效果。

　　6.應(yīng)用領(lǐng)域

　　飲用水處理：去除濁度、色度、藻類及部分重金屬。

　　工業(yè)廢水處理：處理造紙廢水、印染廢水、含油廢水等。

　　污泥脫水：改善污泥的過(guò)濾性能，降低含水率。

　　7.優(yōu)勢(shì)

　　適應(yīng)性強(qiáng)：對(duì)原水水質(zhì)波動(dòng)有較好的適應(yīng)性。

　　用量少：相比傳統(tǒng)鋁鹽（如硫酸鋁），PAC用量更少，成本更低。

　　pH適用范圍廣：在較寬的pH范圍內(nèi)均可有效混凝。

　　8.注意事項(xiàng)

　　過(guò)量投加：可能導(dǎo)致水中殘留鋁離子超標(biāo)，需嚴(yán)格控制投加量。

　　儲(chǔ)存條件：應(yīng)避免與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及易燃物混存，防止受潮結(jié)塊。

　　總結(jié)：聚合氯化鋁通過(guò)電中和、吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃等多重作用，高效去除水中的懸浮物、膠體和部分溶解性雜質(zhì)，是水處理中不可或缺的關(guān)鍵藥劑。