聚合氯化鋁的絮凝機(jī)理主要有兩種:一是鋁鹽水解形成的溶解性聚合物質(zhì)吸附于膠體上,利用電中和使得膠體脫穩(wěn),即所謂的“吸附”;二是膠體顆粒被氫氧化鋁沉淀物網(wǎng)捕,即所謂的“卷掃捕集”。它的實(shí)質(zhì)是通過(guò)吸附和卷掃捕集作用使水溶液中的溶質(zhì)、膠體或懸浮物顆粒脫穩(wěn)而產(chǎn)生絮狀物或絮狀沉淀物,從而達(dá)到凈化效果。
圖1.5為聚合氯化鋁的絮凝機(jī)理示意圖。
注:Al(OH)3(am)是指非晶態(tài)氫氧化鋁,Al(OH)3*(am)是指聚合氯化鋁沉淀后形成的無(wú)定型相,NOM(Natural Organic Matter)是指天然有機(jī)質(zhì)。
現(xiàn)代絮凝觀認(rèn)為,在水處理過(guò)程中,因?yàn)镻AC中有大量的高電荷、高分子量的聚合物形態(tài)Alb,尤其是Al13聚合形態(tài),其形態(tài)較為穩(wěn)定,不易發(fā)生進(jìn)一步的水解和聚合反應(yīng),因此聚合氯化鋁投入水中后,將在一定時(shí)間內(nèi)具有穩(wěn)定性而保持其原有形態(tài)并立即吸附在顆粒物表面,以其較高的電荷及較大的分子量發(fā)揮電中和及粘結(jié)架橋作用。
由于PAC在本性上是多核羥基配合物的中間產(chǎn)物,相對(duì)于氫氧化物沉淀是羥基不飽和的,所以它們與顆粒物的吸附實(shí)際是表面絡(luò)合配位作用,表面羥基將會(huì)適當(dāng)補(bǔ)充其不飽和位,吸附在表面后,仍會(huì)繼續(xù)從溶液中吸附羥基,繼續(xù)其水解沉淀過(guò)程,直到飽和成為氫氧化物沉淀凝膠,通過(guò)網(wǎng)捕作用與顆粒物一起發(fā)生沉降。因此,聚合氯化鋁的絮凝機(jī)理實(shí)際是表面絡(luò)合和表面沉淀過(guò)程。
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