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聚合氯化鋁的混凝機理

作者:利星利星 發(fā)布日期:2024-10-28

壓縮雙電層作用原理:水中的膠體顆粒一般帶有負電荷,在其周圍會形成一層由反離子(主要是陽離子)構成的擴散雙電層。當向水中加入聚合氯化鋁(PAC)時,PAC 會電離出大量的鋁離子(Al3?)。這些鋁離子會進入膠體顆粒的擴散雙電層,使得雙電層的厚度被壓縮。隨著雙電層被壓縮,膠體顆粒之間的靜電斥力減小。當靜電斥力減小到一定程度,膠體顆粒就能夠在分子間范德華力的作用下相互靠近并聚集。

示例:比如在處理含有黏土膠體顆粒的河水時,黏土顆粒表面帶有負電荷,加入 PAC 后,鋁離子中和了黏土顆粒表面的部分負電荷,使得黏土顆粒的雙電層被壓縮,顆粒間的斥力減小,從而開始聚集,形成較大的絮體。

吸附電中和作用原理:PAC 水解后會形成多種水解產物,如氫氧化鋁膠體(Al (OH)?)。這些水解產物帶有正電荷,可以直接吸附到帶負電荷的膠體顆粒表面。通過電荷的中和作用,使膠體顆粒的表面電荷減少甚至消失,從而失去穩(wěn)定性。這種吸附電中和作用與壓縮雙電層作用不同的是,它不僅僅是簡單的電荷中和,還涉及到水解產物與膠體顆粒的吸附過程。

示例:在處理印染廢水時,廢水中的染料膠體顆粒帶有負電荷。PAC 水解產生的帶正電荷的氫氧化鋁膠體吸附到染料顆粒表面,中和其電荷,使染料顆粒凝聚沉淀,有效地去除了廢水中的顏色。

吸附架橋作用原理:PAC 的水解產物具有較長的分子鏈結構,這些分子鏈可以同時吸附在多個膠體顆粒上。就像在膠體顆粒之間架起了一座座 “橋梁”,將膠體顆粒連接在一起,形成較大的絮體結構。這種作用對于處理含有多種膠體和懸浮物的復雜水質尤為重要。

示例:在生活污水處理中,污水中含有有機物膠體、泥沙等多種雜質。PAC 的水解產物分子鏈吸附在這些不同的雜質顆粒上,把它們聚集起來,使得原本分散的雜質形成可以沉淀的大絮體,方便后續(xù)的沉淀或過濾處理。

沉淀網捕作用原理:當 PAC 的投加量較大時,水解產物會在水中形成大量的氫氧化鋁沉淀。這些沉淀在下沉過程中,會像一張 “網” 一樣,將水中的膠體顆粒和細微懸浮物捕獲并裹挾在一起,共同沉淀到水底。

示例:在處理高濁度的礦井廢水時,大量的泥沙和礦石微粒懸浮在水中。PAC 水解產生的氫氧化鋁沉淀在沉降過程中,將這些微粒捕捉,加速了雜質的沉降過程,使礦井廢水的濁度迅速降低。

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