電荷中和作用原理闡述:水中的膠體顆粒和懸浮微粒帶有負(fù)電荷。聚合氯化鋁(PAC)在水中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生多種帶正電荷的水解產(chǎn)物,如鋁離子(Al3?)、氫氧化鋁膠體(Al (OH)?)等。這些帶正電荷的物質(zhì)會(huì)被帶負(fù)電荷的微粒所吸引,通過電荷的中和作用,使微粒的表面電荷減少甚至消失。例如,在處理含有黏土膠體的污水時(shí),PAC 水解產(chǎn)生的正電荷物質(zhì)與黏土膠體表面的負(fù)電荷相互中和,降低了黏土顆粒之間的靜電斥力。
效果體現(xiàn):當(dāng)微粒間的靜電斥力減小到一定程度后,它們就能夠在分子間作用力(如范德華力)的影響下相互靠近并聚集。這種聚集作用使得原本分散的微小顆粒形成較大的聚集體,從而改變了顆粒的懸浮狀態(tài)。
吸附架橋作用原理闡述:PAC 水解后形成的高分子聚合物具有較長的分子鏈結(jié)構(gòu)。這些分子鏈可以同時(shí)吸附在多個(gè)膠體顆?;驊腋∥⒘I?。就好像在微粒之間架起了 “橋梁”,將它們連接在一起。例如,在處理含有有機(jī)物膠體和泥沙顆粒的污水時(shí),PAC 的水解產(chǎn)物分子鏈一端吸附在有機(jī)物膠體上,另一端吸附在泥沙顆粒上,把不同類型的顆粒聚集起來。
效果體現(xiàn):通過吸附架橋作用,大量的微粒被連接成更大的絮體結(jié)構(gòu)。這些絮體的體積較大,質(zhì)量較重,更容易在重力作用下沉淀,從而實(shí)現(xiàn)了污水中雜質(zhì)的去除。而且這種作用對于去除水中的多種復(fù)雜成分的污染物效果顯著,能夠有效地降低污水的濁度和有機(jī)物含量。
沉淀網(wǎng)捕作用原理闡述:當(dāng) PAC 的投加量足夠大時(shí),它在水中水解產(chǎn)生大量的氫氧化鋁沉淀。這些沉淀在下沉過程中,會(huì)與水中的膠體顆粒和細(xì)微懸浮物發(fā)生碰撞。由于沉淀的表面積較大,它們會(huì)吸附、包裹這些微粒,就像一張 “網(wǎng)” 一樣將微粒捕獲。例如,在處理高濁度的污水時(shí),大量的氫氧化鋁沉淀在沉降過程中,能夠?qū)⑺械膽腋☆w粒一起帶到水底。
效果體現(xiàn):沉淀網(wǎng)捕作用能夠快速地去除水中的雜質(zhì),尤其是對于那些難以通過電荷中和和吸附架橋作用去除的微小顆粒。它進(jìn)一步提高了污水的凈化效率,使污水中的懸浮物濃度顯著降低,水質(zhì)得到明顯的改善。
壓縮雙電層作用原理闡述:膠體顆粒周圍存在著由反離子(與膠體顆粒表面電荷相反的離子)構(gòu)成的擴(kuò)散雙電層。PAC 中的鋁離子等陽離子加入水中后,會(huì)進(jìn)入膠體顆粒的雙電層區(qū)域,使得雙電層的厚度被壓縮。隨著雙電層的壓縮,膠體顆粒表面的電位值降低。例如,在處理含有藻類膠體的水體時(shí),PAC 中的鋁離子使藻類膠體的雙電層被壓縮,降低了其表面電位。
效果體現(xiàn):膠體顆粒表面電位的降低會(huì)導(dǎo)致顆粒間的靜電斥力減小。當(dāng)斥力減小到一定程度時(shí),顆粒就能夠相互聚集,從而實(shí)現(xiàn)了對膠體顆粒的去除,達(dá)到凈化水體的目的。