絮凝效果:在水處理過程中,聚合氯化鋁水解產(chǎn)生的多核羥基鋁配合物帶有大量正電荷,這些正電荷能夠中和水中膠體微粒表面的負(fù)電荷,使膠體脫穩(wěn)。同時,通過吸附架橋作用,使脫穩(wěn)后的微粒相互聚集形成較大的絮體,從而便于沉淀或過濾去除。例如,在處理含藻類的景觀水時,它可以有效地將藻類等懸浮顆粒絮凝,使水變得澄清。
適用 pH 范圍:適用的 pH 范圍為 6 - 9。在這個 pH 區(qū)間內(nèi),聚合氯化鋁能夠穩(wěn)定地發(fā)揮絮凝作用。當(dāng) pH 值超出這個范圍時,其水解平衡會受到影響,導(dǎo)致絮凝效果下降。
對溫度的敏感性:在水溫較低時,水解和聚合反應(yīng)的速度會減慢,從而影響絮凝效果。不過,它在一定程度上仍然可以發(fā)揮作用,但需要適當(dāng)增加投加量來達(dá)到預(yù)期的處理效果。
聚合氯化鐵:
絮凝效果:聚合氯化鐵水解產(chǎn)生的多核羥基鐵配合物同樣可以通過電荷中和與吸附架橋作用使膠體顆粒凝聚。此外,鐵離子本身具有一定的氧化性,在某些情況下可以與水中的還原性物質(zhì)(如部分有機(jī)物)發(fā)生氧化還原反應(yīng),有助于去除水中的有機(jī)污染物,這是聚合氯化鐵相較于聚合氯化鋁在性能上的一個優(yōu)勢。例如,在處理含有酚類有機(jī)物的工業(yè)廢水時,聚合氯化鐵可以通過氧化還原反應(yīng)部分降解酚類物質(zhì),同時將其絮凝去除。
適用 pH 范圍:聚合氯化鐵適用的 pH 范圍一般較寬,在 4 - 11 之間都能有較好的絮凝效果。在酸性條件下,鐵離子的水解更容易進(jìn)行,有利于絮凝反應(yīng)的開展;在堿性條件下,它也能通過形成鐵的氫氧化物沉淀來輔助絮凝過程。
對溫度的敏感性:和聚合氯化鋁類似,溫度對聚合氯化鐵的絮凝效果也有一定影響,但相對它在低溫環(huán)境下的性能下降幅度較小。因為鐵離子的水解反應(yīng)受溫度影響程度相對鋁離子的水解反應(yīng)稍小一些。
應(yīng)用領(lǐng)域
聚合氯化鋁:主要用于生活飲用水、工業(yè)用水和各種污水的處理。在生活污水處理中,用于去除污水中的懸浮固體、部分有機(jī)物和微生物等,使污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在工業(yè)用水方面,常用于造紙、印染等行業(yè)的水處理,以提高水質(zhì)的澄清度和降低濁度,滿足生產(chǎn)工藝的要求。
聚合氯化鐵:更適用于工業(yè)廢水處理,尤其是含有重金屬、有機(jī)物等復(fù)雜污染物的廢水。例如,在電鍍廢水處理中,聚合氯化鐵可以通過絮凝和沉淀作用去除電鍍廢水中的重金屬離子(如鉻、鎳等),同時對廢水中的有機(jī)物也有一定的去除能力。在化工、礦山等行業(yè)的廢水處理中也有廣泛應(yīng)用。
生產(chǎn)工藝和成本
生產(chǎn)工藝:
聚合氯化鋁:常見的生產(chǎn)方法有鋁土礦法、氫氧化鋁法等。鋁土礦法是將鋁土礦經(jīng)過破碎、焙燒等預(yù)處理后,用鹽酸浸出,然后經(jīng)過水解、聚合等反應(yīng)生成聚合氯化鋁;氫氧化鋁法是以氫氧化鋁為原料,與鹽酸反應(yīng)后進(jìn)行聚合反應(yīng)得到產(chǎn)品。
聚合氯化鐵:是通過氯化鐵溶液的水解和聚合反應(yīng)來制備。在制備過程中,要控制好反應(yīng)條件(如溫度、pH 值等),以確保生成合適分子量和結(jié)構(gòu)的聚合氯化鐵。
成本:
聚合氯化鋁:成本主要受鋁原料價格影響,由于其生產(chǎn)工藝相對成熟,市場價格較為穩(wěn)定,在一般水處理應(yīng)用中成本相對較低。
聚合氯化鐵:成本受鐵原料價格和生產(chǎn)工藝復(fù)雜程度的影響。在某些情況下,由于其對特殊水質(zhì)的處理優(yōu)勢,即使成本稍高,也會被優(yōu)先選用。