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    聚合氯化鋁簡介和凈水機理

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    聚合氯化鋁簡介和凈水機理
    發布時間:22-06-08 瀏覽
     聚合氯化鋁簡介和凈水機理

    聚合氯化鋁的簡介

    聚合氯化鋁(PAC)是一種無機物,一種新興凈水材料、無機高分子混凝劑,簡稱聚鋁。它是介于AlCI3Al(OH)3之間的一種水溶性無機高分子聚合物,化學通式為[Al2(OH)nCl6-n]m,其中m代表聚合程度,n表示PAC產品的中性程度。

    n=1~5為具有Keggin結構的高電荷聚合環鏈體,對水中膠體和顆粒物具有高度電中和及橋聯作用,并可強力去除微有du物及重金屬離子,性狀穩定。檢驗方法可按國標GB 15892--2003標準檢驗。

    由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用,生產出來的聚合氯化鋁是相對分子質量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。

    聚合氯化鋁

    聚合氯化鋁顏色類型:

    聚合氯化鋁的顏色一般有白色、黃色、棕褐色,不同顏色的聚合氯化鋁在應用及生產技術上也有較大區別。國家標準范圍內的三氧化鋁含量在27%30%之間的聚合氯化鋁多為土黃色、到黃色、淡黃色的固體粉狀。這些類型的聚合氯化鋁水溶性比較好,在溶解的過程中伴隨電化學、凝聚、吸附和沉淀等物理化學變化,絮凝體形成快而粗大、活性高、沉淀快、對高濁度水的凈化效果明顯。

    白色聚合氯化鋁因為被稱為高純無鐵白色聚合氯化鋁,或食品級白色聚合氯化鋁,與其它聚氯化鋁相比是品質較高的產品,主要的原材料是優質的氫氧化鋁粉、鹽酸,采用的生產工藝是國內較先進的技術噴霧干燥法。白色聚合氯化鋁用于造紙施膠劑,制糖脫色澄清劑、鞣革、醫藥、化妝品和精密鑄造及水處理等多個領域。

    黃色聚合氯化鋁的原材料是鋁酸鈣粉、鹽酸、鋁礬土,主要用于污水處理和飲用水處理方面,用于飲用水處理的原材料是氫氧化鋁粉、鹽酸,還有少許的鋁酸鈣粉,采取的工藝是板框壓濾工藝或噴霧干燥工藝。對于飲用水的處理,國家在重金屬方面有嚴格的要求,所以不論是原材料還是生產工藝都比棕褐色聚合氯化鋁要好。黃色聚合氯化鋁一般采用滾筒干燥生產或噴霧塔干燥生產而成,有片狀、粉狀兩種固態形式。

    棕褐色聚合氯化鋁的原材料是鋁酸鈣粉、鹽酸、鋁礬土還有鐵粉。生產工藝是采用滾筒干燥法,一般主要用于污水處理方面,因為里面添加了鐵粉所以顏色呈棕褐色,鐵粉添加的越多顏色越深,鐵粉如果超過一定的量在某些時候也被稱為聚合氯化鋁鐵,在污水處理方面具有卓越的效果。

    聚合氯化鋁

    聚合氯化鋁凈水原理:

    膠團雙電層的構造決定了在膠粒表面處反離子的濃度較隨著膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低較終與溶液中離子濃度相等當向溶液中投加電解質使溶液中離子濃度增則擴散層的厚度減小

    當兩個膠粒互相接近時,由于擴散層厚度減小,ξ電位降低,因此它們互相排斥的力就減小了,也就是溶液中離子濃度高的膠間斥力比離子濃度低的要小膠粒間的吸力不受水相組成的影響但由于擴散減薄,它們相撞時的距離就減小了,這樣相互間的吸力就大了可見其排斥與吸引的合力由斥力為主變成以吸為主排斥勢能消失了膠粒得以迅速凝聚。這個機理能較好地解釋港灣處的沉積現象,因淡水進入海水時鹽類增加離子濃度增高淡水挾帶膠粒的穩定性降低所以在港灣處粘土和其它膠體顆粒易沉積

    根據這個機理,當溶液中外加電解質超過發生凝聚的臨界凝聚濃度很多時,也不會有更多超額的反離子進入擴散層不可能出現膠粒改變符號而使膠粒重新穩定的情況。這樣的機理是藉單純靜電現象來說明電解質對膠粒脫穩的作用,但它沒有考慮脫穩過程中其它性質的作用(如吸附)因此不能解釋復雜的其它一些脫穩現象例如三價鋁鹽與鐵鹽作混凝劑投量過多凝聚效果反而下降,甚至重新穩定又如與膠粒帶同電號的聚合物或高分子有機物可能有好的凝聚效果等電狀態應有較好的凝聚效果但往往在生產實踐中電位大于零時混凝效果卻較少等

    實際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩現象涉及到膠粒與混凝劑膠粒與水溶液混凝劑與水溶液三個方面的相互作用,是一個綜合的現象              

           

    聚合氯化鋁吸附電中和

    吸附電中作用指粒表面對異號離子異號膠粒或鏈狀離分子帶異號電荷的部位有強烈的吸附作用,由于這種吸附作用中和了它的部分電荷減少了靜電斥力因而容易與其它顆粒接近而互相吸附此時靜電引力常是這些作用的主要方面但在不少的情況下其它的作用了超過靜電引力

    舉例來說,用Na與十二烷基銨離子(C12H25NH)去除帶負電荷的碘化銀溶液造成的濁度,發現同是一價的有機胺離子脫穩的能力比Na大得多Na過量投加不會造成膠粒再穩,而有機胺離子則不然超過一定投置時能使膠粒發生再穩現象說明膠粒吸附了過多的反離子使原來帶的負電荷轉變成帶正電荷。鋁鹽、鐵鹽投加量高時也發生再穩現象以及帶來電荷變號上面的現象用吸附電中和的機理解釋是很合適的      

    聚合氯化鋁             

    聚合氯化鋁吸附架橋作用

    吸附架橋作用機理主要是指高分子物質與膠粒的吸附與橋連。還可以理解成兩個大的同號膠粒中間由于有一個異號膠粒而連接在一起。高分子絮凝劑具有線性結構,它們具有能與膠粒表面某些部位起作用的化學基團,當高聚合物與膠粒接觸時,基團能與膠粒表面產生特殊的反應而相互吸附,而高聚物分子的其余部分則伸展在溶液中,可以與另一個表面有空位的膠粒吸附,這樣聚合物就起了架橋連接的作用。假如膠粒少上述聚合物伸展部分粘連不著d二個膠粒,則這個伸展部分遲早還會被原先的膠粒吸附在其他部位上,這個聚合物就不能起架橋作用了而膠粒又處于穩定狀態。高分子絮凝劑投加量過大時會使膠粒表面飽和產生再穩現象已經架橋絮凝的膠粒,如受到劇烈的長時間的攪拌,架橋聚合物可能從另一膠粒表面脫開重又卷回原所在膠粒表面,造成再穩定狀態。

    聚合物在膠粒表面的吸附來源于各種理化學作用,如范德華引力、靜電引力、氫鍵、配位鍵等,取決于聚合物同膠粒表面二者化學結構的特點。這個機理可解釋非離子型或帶同電號的離子型高分子絮凝劑能得到好的絮凝效果的現象。

     

     聚合氯化鋁

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