聚合氯化鋁的混凝機(jī)理主要包括以下幾個方面:
壓縮雙電層機(jī)理
膠團(tuán)雙電層的構(gòu)造特點是膠粒表面處反離子濃度更大,隨著與膠粒表面距離增大,反離子濃度逐漸降低,直至與溶液中離子濃度相等。當(dāng)向溶液中投入聚合氯化鋁時,會使溶液中離子濃度增高,擴(kuò)散層厚度減小.
兩個膠?;ハ嘟咏鼤r,擴(kuò)散層厚度減小導(dǎo)致 ξ 電位降低,膠粒間排斥力減小,而吸力不受水相組成影響,相撞時距離減小,吸力增大,排斥與吸引的合力由斥力為主變?yōu)槲橹?,膠粒得以迅速凝聚.
吸附電中和機(jī)理
膠粒表面對異號離子、異號膠?;蜴湢罡叻肿訋М愄栯姾傻牟课挥袕?qiáng)烈吸附作用,聚合氯化鋁中的鋁離子等帶正電荷,可以中和膠粒表面的部分負(fù)電荷,減少靜電斥力,使膠粒容易與其他顆粒接近并互相吸附.
比如用與十二烷基銨離子去除帶負(fù)電荷的碘化銀溶液造成的濁度時,一價的有機(jī)胺離子脫穩(wěn)能力比大得多,且過量投加不會造成膠粒再穩(wěn),而有機(jī)胺離子過量時則能使膠粒發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象,說明膠粒吸附過多反離子會使電荷變號,這體現(xiàn)了吸附電中和的作用.
吸附架橋機(jī)理
聚合氯化鋁作為高分子物質(zhì),具有線性結(jié)構(gòu)和能與膠粒表面某些部位起作用的化學(xué)基團(tuán),當(dāng)與膠粒接觸時,基團(tuán)與膠粒表面產(chǎn)生特殊反應(yīng)相互吸附,而其分子的其余部分伸展在溶液中,可與另一個表面有空位的膠粒吸附,從而起到架橋連接的作用,使多個膠粒聚集在一起.
若膠粒數(shù)量少,聚合物伸展部分粘連不到第二個膠粒,就無法發(fā)揮架橋作用,膠粒仍處于穩(wěn)定狀態(tài);并且高分子絮凝劑投加量過大時,會使膠粒表面飽和產(chǎn)生再穩(wěn)現(xiàn)象,已經(jīng)架橋絮凝的膠粒若受到劇烈長時間攪拌,架橋聚合物從膠粒表面脫開,造成再穩(wěn)定狀態(tài).
沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理
當(dāng)聚合氯化鋁投加量較大時,其水解會產(chǎn)生大量的金屬氫氧化物沉淀,如等,水中的膠粒可被這些沉淀物在形成時所網(wǎng)捕,從而實現(xiàn)混凝沉淀.
當(dāng)沉淀物帶正電荷時,沉淀速度可因溶液中存在陰離子而加快,此外水中膠粒本身可作為這些金屬氫氧化物沉淀物形成的核心,所以凝聚劑更好投加量與被除去物質(zhì)的濃度成反比.