聚合氯化铝的工作原理

聚合氯化铝的工作原理

　　聚合氯化铝是一种高效无机高分子混凝剂，其在水处理中的作用机制主要包括电中和、吸附架桥和网捕卷扫，通过这些过程有效去除水中的悬浮物、胶体和部分溶解性污染物。

　　1.电中和作用

　　胶体稳定性：天然水中的胶体颗粒（如黏土、腐殖质等）通常带负电荷，彼此排斥，形成稳定的胶体体系。

　　PAC水解产物：PAC溶解后水解生成带正电荷的多核羟基络合物（如[Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]ₘ）。

　　电荷中和：正电荷的PAC水解产物与负电荷的胶体颗粒相互吸引，中和胶体表面的电荷，降低其稳定性，使胶体颗粒脱稳并凝聚。

　　2.吸附架桥作用

　　高分子链吸附：PAC水解产物具有长链状高分子结构，能够同时吸附多个脱稳的胶体颗粒。

　　桥联作用：PAC分子在胶体颗粒之间形成“胶体-高分子-胶体”的桥联结构，将分散的胶体颗粒连接成较大的絮体。

　　絮体形成：随着吸附和桥联的进行，絮体逐渐增大，形成肉眼可见的矾花。

　　3.网捕卷扫作用

　　絮体沉降：形成的矾花在重力作用下开始沉降。

　　卷扫作用：沉降过程中，较大的絮体像网一样捕获水中的细小颗粒，进一步增大絮体体积，加速沉降。

　　固液分离：最终，絮体沉淀到水底，与清水分离，达到净化水质的目的。

　　4.实际应用中的协同作用

　　pH值影响：PAC的作用效果受pH值影响显著。在pH为6.5～7.5时，PAC的水解和絮凝效果最佳。

　　与其他药剂配合：PAC常与助凝剂（如聚丙烯酰胺）配合使用，增强絮凝效果。助凝剂可调节絮体结构，使其更密实，沉降速度更快。

　　适用范围：PAC适用于处理各种类型的水，包括饮用水、工业废水、生活污水等，尤其对低浊度、高色度水的处理效果显著。

　　5.工作原理的简单类比

　　类比磁铁吸附铁屑：PAC的正电荷水解产物像磁铁一样吸引带负电的胶体颗粒，使其聚集在一起。

　　类比蜘蛛网捕虫：PAC的高分子链像蜘蛛网，将多个胶体颗粒“粘”在一起，形成大颗粒絮体。

　　类比扫帚清扫灰尘：沉降的絮体像扫帚，将水中的细小颗粒“扫”到一起，便于清除。

　　6.总结

　　聚合氯化铝通过电中和、吸附架桥和网捕卷扫的综合作用，有效去除水中的悬浮物和胶体。其工作原理科学合理，操作简便，成本低廉，是水处理领域中应用最广泛的混凝剂之一。

　　优势：

　　用量少：相比传统混凝剂，PAC的投加量减少30%～50%。

　　适用范围广：适用于不同水质和温度条件。

　　处理效果好：形成密实、沉降快的絮体，出水水质高。

　　注意事项：

　　pH值控制：需根据水质调整pH值至最佳范围。

　　投加量优化：过量投加可能导致絮体破碎，影响处理效果。

　　储存条件：固体PAC应防潮，液体PAC应避免低温冻结。

　　通过了解PAC的工作原理，可以更好地应用于实际水处理中，优化工艺参数，提高处理效率，保障水质安全。