絮凝效果:水解产生的多核羟基铝配合物带有大量正电荷,能够快速中和水中胶体微粒表面的负电荷,使胶体脱稳。同时,这些配合物通过吸附架桥作用,将脱稳后的微粒聚集形成较大的絮体,从而便于沉淀或过滤除去。例如,在处理高浊度的河水时,聚合氯化铝能够在较短时间内使水中的悬浮颗粒絮凝沉淀,降低水的浊度。
适用 pH 范围:适用的 pH 范围相对较宽,一般在 pH 值为 6 - 9 之间能有较好的絮凝效果。在这个 pH 区间内,其水解和聚合反应能够稳定进行,有利于混凝过程。当 pH 值超出这个范围时,其水解平衡会受到影响,导致絮凝效果下降,但在一定程度上仍能发挥作用。
对温度的敏感性:水温对其性能有一定影响。在低温情况下,水解和聚合反应速度减慢,絮凝效果会有所降低。不过,它在较低温度下仍能发挥一定作用,只是需要适当增加投加量来达到相同的处理效果。
硫酸铝:
絮凝效果:硫酸铝在水中水解生成氢氧化铝胶体,通过吸附水中的悬浮颗粒,使颗粒间相互凝聚而沉淀。硫酸铝其水解反应相对聚合氯化铝比较单一,形成的絮体结构相对疏松,沉降速度较慢。例如,在相同的污水实验中,使用硫酸铝形成的絮体沉淀时间比聚合氯化铝长。
适用 pH 范围:适用的 pH 范围较窄,一般在 pH 值为 5.5 - 7.5 之间絮凝效果较好。在酸性较强或碱性较强的环境下,硫酸铝的水解会受到抑制或过度水解,影响其絮凝效果。
对温度的敏感性:对温度比较敏感。在低温环境下,硫酸铝的水解速度显著变慢,生成的氢氧化铝胶体的活性降低,导致絮凝效果明显下降。在这种情况下,需要大幅增加投加量才能达到预期的处理效果。
应用领域
聚合氯化铝:广泛应用于生活饮用水、工业用水和各种污水处理。在饮用水处理中,用于去除水中的悬浮杂质、胶体颗粒和部分微生物,确保饮用水的安全和澄清度。在工业领域,如造纸、印染等行业的用水处理和污水治理,用于降低水的浊度和去除杂质,以满足生产工艺和环保要求。
硫酸铝:主要用于造纸工业中的纸张施胶,通过与纸张中的纤维素结合,形成一层保护膜,提高纸张的抗水性。在水处理领域,也用于一些对水质要求不是特别高的场合,如初步处理一些浊度较低的污水,或者与其他药剂配合使用来提高处理效果。
生产工艺:
聚合氯化铝:常见的生产方法有铝土矿法和氢氧化铝法。铝土矿法是将铝土矿经过预处理(如破碎、焙烧)后,用盐酸浸出,然后进行水解和聚合反应生成聚合氯化铝;氢氧化铝法是以氢氧化铝为原料,与盐酸反应后通过聚合反应得到产品。
硫酸铝:一般是用铝矾土或氢氧化铝与硫酸反应制取。反应过程相对简单,将原料与硫酸在一定条件下反应,经过蒸发浓缩、结晶等步骤得到硫酸铝产品。
成本:
聚合氯化铝:成本主要受铝原料价格的影响。由于其生产工艺相对成熟,市场价格较为稳定,在一般的水处理应用中成本相对较低,是一种比较经济实惠的絮凝剂。
硫酸铝:成本相对较低,因为其生产工艺简单,原料成本也不高。但在一些需要高效絮凝处理的场合,由于其性能限制,需要配合其他药剂或者增加投加量,这会增加综合成本。