物理性质方面
浑浊度降低:聚合氯化铝作为一种高效的混凝剂,在水处理过程中发挥着关键作用。当它加入含有悬浮颗粒的水中时,会发生水解反应,生成氢氧化铝胶体。这些胶体带有正电荷,能够吸附水中带负电荷的悬浮颗粒,如泥沙、黏土、有机物微粒等。通过吸附架桥和电中和作用,使悬浮颗粒凝聚成较大的絮体,便于沉淀或过滤去除,从而显著降低水体的浑浊度。例如,对于一些受暴雨冲刷而浑浊度较高的地表水,加入适量聚合氯化铝后,经过沉淀或过滤处理,水体的浑浊度可从几百 NTU(散射浊度单位)降低到几 NTU 甚至更低,使水变得清澈透明。
颜色改变:聚合氯化铝本身的颜色以及它与水中物质的反应会导致水体颜色发生变化。情况下,聚合氯化铝溶液呈浅黄色至黄褐色。当它加入水中时,如果水中含有某些特定的有机物或金属离子,会发生化学反应,产生有色化合物。例如,当水中有铁离子时,聚合氯化铝会与之反应,使水体颜色变深。不过,在正常的水处理过程中,这种颜色变化一般是轻微的,并且经过后续处理步骤(如过滤)后,水体颜色会恢复正常。
化学性质方面
pH 值变化:聚合氯化铝在水中会发生水解反应,产生氢离子(),从而使水体的 pH 值降低。水解反应的程度与聚合氯化铝的投加量、碱化度以及水质等因素有关。一般随着聚合氯化铝投加量的增加,水解产生的氢离子增多,pH 值下降幅度会增大。不过,在实际应用中,这种 pH 值的降低是有限的,因为水体本身具有一定的缓冲能力。例如,在自来水处理中,适当投加聚合氯化铝后,水体 pH 值会从 7.5 左右下降到 7.0 - 7.2 左右,一般仍处于适宜的水质范围。
化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)变化:一方面,聚合氯化铝可以通过混凝沉淀作用去除水中的部分有机污染物,从而降低 COD 和 BOD 的值。它能够将水中的溶解性和胶体状有机物吸附凝聚,使其从水中分离出来。例如,对于含有腐殖质、蛋白质等有机物的污水,聚合氯化铝可以有效降低其 COD 和 BOD 含量。另一方面,如果聚合氯化铝使用不当,如投加过量或者与水中某些物质发生复杂反应,会导致水中产生一些难以生物降解的有机化合物,从而使 COD 和 BOD 升高。
铝离子残留:聚合氯化铝水解后会释放出铝离子。在正常的水处理过程中,大部分铝离子会通过沉淀或吸附等方式被去除,但仍会有少量铝离子残留在水中。水中残留的铝离子浓度过高会对人体健康和水生生物产生危害。例如,长期饮用含有高浓度铝离子的水会增加患老年痴呆症等神经系统疾病的风险;对于水生生物,铝离子会干扰它们的生理功能,如影响鱼类的呼吸和繁殖。
生物性质方面
微生物群落结构变化:聚合氯化铝的加入会对水体中的微生物群落产生影响。在适当的投加量下,它可以通过去除水中的悬浮有机物和部分有害物质,改善微生物的生存环境,有利于一些好氧微生物的生长和繁殖。例如,在污水处理的好氧生物处理单元之前,投加聚合氯化铝可以降低进入生物池的有机物负荷,使好氧微生物能够更有效地发挥作用。当聚合氯化铝投加过量时,其中的铝离子会对微生物产生毒性,抑制微生物的酶活性,改变微生物群落的结构和多样性,从而影响水体的自净能力。