聚合氯化鋁(PAC)PAC 是一種無機(jī)高分子混凝劑,它是由多個(gè)鋁離子通過羥基橋連聚合而成的聚合物,化學(xué)式一般表示為。其水解過程是逐步進(jìn)行的,在水中會(huì)釋放出鋁離子(),鋁離子會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化鋁()膠體。這種膠體帶有正電荷,能夠吸附水中帶負(fù)電荷的懸浮顆粒,使它們相互聚集形成較大的絮體,從而達(dá)到混凝沉淀的效果。PAC 的水解速度相對(duì)較快,而且其聚合度可以根據(jù)生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)整,這使得它在不同水質(zhì)條件下都能有較好的適應(yīng)性。
無鐵硫酸鋁在水中完全電離,產(chǎn)生鋁離子和硫酸根離子。鋁離子也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化鋁膠體,起到混凝作用。不過,硫酸鋁的水解速度相對(duì)較慢,而且在水解過程中會(huì)產(chǎn)生較多的氫離子(),使溶液的酸性增強(qiáng)。這會(huì)對(duì)一些不耐酸的設(shè)備或者需要在特定 pH 范圍內(nèi)處理的水質(zhì)產(chǎn)生不利影響。
對(duì)不同水質(zhì)的適應(yīng)性PAC 由于其聚合結(jié)構(gòu)和快速水解的特點(diǎn),對(duì)于高濁度、高有機(jī)物含量的污水有較好的處理效果。例如,在處理含有大量泥沙和有機(jī)物的造紙廢水時(shí),PAC 能夠快速地使懸浮顆粒和有機(jī)物膠體絮凝沉淀。而無鐵硫酸鋁在處理低濁度、低有機(jī)物含量的水時(shí)效果也不錯(cuò),但對(duì)于復(fù)雜的水質(zhì)情況,其混凝效果不如 PAC。在處理含有多種重金屬離子的工業(yè)廢水時(shí),PAC 可以通過其聚合結(jié)構(gòu)中的羥基與重金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),同時(shí)進(jìn)行混凝沉淀,而無鐵硫酸鋁在這方面的綜合處理能力相對(duì)較弱。
絮體形成和沉降性能PAC 形成的絮體一般比較大,而且結(jié)構(gòu)比較緊密,沉降速度相對(duì)較快。這是因?yàn)?PAC 水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體的聚合度較高,能夠更好地吸附和橋連懸浮顆粒。無鐵硫酸鋁形成的絮體相對(duì)較小,沉降速度會(huì)稍慢一些。在實(shí)際的水處理過程中,如果需要快速的沉淀分離,PAC 更具優(yōu)勢(shì)。例如,在大型污水處理廠的一級(jí)沉淀池中,使用 PAC 可以在較短的時(shí)間內(nèi)使污水中的懸浮物沉降到池底,提高處理效率。
使用成本和安全性方面使用成本PAC 的生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜,價(jià)格會(huì)比無鐵硫酸鋁略高一些。但是,由于 PAC 的混凝效果好,在一些情況下可以使用較少的投加量達(dá)到相同的處理效果,所以從總體成本考慮,在處理某些難處理的污水時(shí),PAC 更經(jīng)濟(jì)。而無鐵硫酸鋁價(jià)格相對(duì)較低,在對(duì)混凝效果要求不是特別高、水質(zhì)相對(duì)簡(jiǎn)單的情況下,使用無鐵硫酸鋁可以降低處理成本。
安全性兩者在正常使用情況下都是相對(duì)安全的。不過,硫酸鋁在溶解過程中會(huì)產(chǎn)生酸性較強(qiáng)的溶液,在操作過程中需要注意防止皮膚接觸和吸入酸性氣體。PAC 的酸性相對(duì)較弱,但在使用過程中也需要注意避免攝入和接觸眼睛等。在儲(chǔ)存方面,兩者都需要儲(chǔ)存在干燥、通風(fēng)的環(huán)境中,避免受潮和與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
應(yīng)用場(chǎng)景和搭配使用情況應(yīng)用場(chǎng)景PAC 廣泛應(yīng)用于城市污水處理、工業(yè)廢水處理(如印染、電鍍、造紙等行業(yè))以及飲用水處理等領(lǐng)域。無鐵硫酸鋁主要用于一些對(duì)鐵離子敏感的行業(yè)的水處理,如造紙工業(yè)中對(duì)紙張白度要求較高的情況,或者在一些小型的、水質(zhì)相對(duì)簡(jiǎn)單的水處理系統(tǒng)中,如小型的景觀水凈化。
搭配使用情況在一些復(fù)雜的水質(zhì)處理中,PAC 和無鐵硫酸鋁可以搭配使用。例如,在處理含有高濃度有機(jī)物和重金屬離子的污水時(shí),可以先使用 PAC 進(jìn)行初步的混凝沉淀,去除大部分的懸浮顆粒和部分有機(jī)物,然后再使用無鐵硫酸鋁進(jìn)行進(jìn)一步的精細(xì)混凝,調(diào)整絮體的性質(zhì),提高沉淀效果,從而達(dá)到更好的水質(zhì)凈化目的。