聚合氯化鋁(PAC)和聚合硫酸鐵(PFS)都是常用的水處理絮凝劑,它們各有優(yōu)缺點,效果好壞取決于具體的應(yīng)用場景和水質(zhì)情況。
化學(xué)性質(zhì)和作用原理
聚合氯化鋁:聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑,它的水解產(chǎn)物主要是多核羥基配合物,帶有大量正電荷,能中和水中膠體微粒表面的負(fù)電荷,使膠體脫穩(wěn)。同時,這些水解產(chǎn)物還可以通過吸附架橋作用,將水中的微小顆粒凝聚成較大的絮體,便于沉淀或過濾去除。在處理含有懸浮雜質(zhì)和有機物的地表水時,聚合氯化鋁能夠快速與水中的雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng),降低水的濁度。
聚合硫酸鐵:聚合硫酸鐵在水溶液中會發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生多種高價多核鐵離子,這些水解產(chǎn)物同樣可以通過電荷中和與吸附架橋作用,使水中的膠體顆粒凝聚。對于一些含有重金屬離子的工業(yè)廢水,聚合硫酸鐵在絮凝沉淀過程中,還可以通過化學(xué)反應(yīng)將部分重金屬離子以氫氧化物沉淀的形式去除。
除濁效果
在一般的天然水和輕度污染的地表水中,聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵的除濁效果相當(dāng)。它們都能夠有效地降低水的濁度,使水變得澄清。但是,在處理高濁度水時,聚合硫酸鐵會有更好的效果。因為聚合硫酸鐵生成的絮體比較密實,沉降速度相對較快,能夠更有效地處理含有大量懸浮顆粒的高濁度水。
去除有機物效果
聚合氯化鋁對有機物的去除主要是通過吸附作用。它可以吸附水中的部分溶解性有機物,但是對于一些復(fù)雜的有機污染物,去除效果有限。聚合硫酸鐵除了吸附作用外,其水解過程中產(chǎn)生的鐵離子還可以與一些有機物發(fā)生氧化還原反應(yīng),有助于去除水中的有機物。在處理含有較高有機物含量的污水,如印染廢水、造紙廢水等,聚合硫酸鐵會表現(xiàn)出更好的有機物去除能力。
去除重金屬效果
聚合硫酸鐵在去除重金屬方面具有一定的優(yōu)勢。因為鐵離子可以與水中的重金屬離子發(fā)生置換反應(yīng),將重金屬離子沉淀下來。例如,對于水中的鉛、鎘等重金屬,聚合硫酸鐵可以通過化學(xué)反應(yīng)將它們轉(zhuǎn)化為氫氧化物或硫化物沉淀,從而降低水中重金屬的含量。聚合氯化鋁雖然也能對部分重金屬起到一定的去除作用,但效果相對較弱。
從適用的水質(zhì)條件看
聚合氯化鋁:適用于較寬范圍的 pH 值,一般在 pH 值為 6 - 9 的范圍內(nèi)都能較好地發(fā)揮作用。對于一些酸性或堿性不是很強的水質(zhì),聚合氯化鋁是比較合適的選擇。它在處理生活污水和一般工業(yè)廢水時,能夠達到較好的處理效果。
聚合硫酸鐵:聚合硫酸鐵適用的 pH 范圍相對較窄,一般在 pH 值為 4 - 11 之間。在酸性條件下,它的水解反應(yīng)更容易進行,絮凝效果較好。所以對于一些酸性較強的工業(yè)廢水,如礦山廢水等,聚合硫酸鐵更能發(fā)揮其優(yōu)勢。
從成本和使用便利性看
成本方面聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵的成本都受到原材料價格、生產(chǎn)工藝等因素的影響。一般聚合氯化鋁的價格相對較為穩(wěn)定,市場上的供應(yīng)也比較充足。聚合硫酸鐵的成本會因鐵原料價格波動而有所變化,但在一些特定的地區(qū)和應(yīng)用場景下,由于其處理效果好,即使成本稍高也會被優(yōu)先選用。
使用便利性兩者在溶解和投加方面都比較方便。不過,聚合氯化鋁溶解后的液體腐蝕性相對較小,而聚合硫酸鐵溶解后的液體具有一定的酸性,在設(shè)備的防腐要求上會更高一些。
不能簡單地說聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵哪個效果好。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)水質(zhì)的具體情況(如濁度、有機物含量、重金屬含量、pH 值等)、處理要求(如出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn))和成本等因素綜合考慮,選擇適合的絮凝劑。