聚合氯化铝的净水过程主要分为以下几个阶段:
溶解与水解
溶解:聚合氯化铝固体产品使用时需先溶解,一般将固体聚合氯化铝按 1:3 的比例加水溶解,然后再加入 10-30 倍的清水稀释至所需浓度。溶解过程需适当搅拌,搅拌 30-60 分钟,使药剂充分溶解形成均匀溶液,以便更好地发挥作用.
水解:溶解后的聚合氯化铝在水中会发生水解反应,生成多种带正电荷的水解产物,如铝离子、氢氧化铝胶体等,这些水解产物是其发挥净水作用的关键物质.
凝聚阶段
电荷中和:水中的胶体颗粒和悬浮微粒带有负电荷,聚合氯化铝水解产生的带正电荷的离子及胶体等物质,会进入胶体颗粒的双电层,压缩双电层,降低胶粒的电位,使胶粒间的排斥力减小。同时,正电荷物质还会直接吸附带有负电荷的胶粒,产生电中和作用,使微粒的表面电荷减少甚至消失,促使胶粒相互靠近并凝聚.
快速搅拌:在凝聚阶段,需要对加入聚合氯化铝的水进行快速搅拌,一般持续 1-3 分钟,目的是让聚合氯化铝溶液在水中迅速均匀分散,使药剂与污水中的悬浮颗粒充分接触,加速电荷中和与凝聚过程,但要避免过于剧烈搅拌导致液体飞溅和破坏絮体的形成.
絮凝阶段
吸附架桥:聚合氯化铝水解后形成的高分子聚合物具有较长的分子链结构,这些分子链可以同时吸附在多个胶体颗粒或悬浮微粒上,如同架桥一样将多个胶粒连接起来,形成较大的絮体颗粒.
慢速搅拌:快速搅拌之后接着进行慢速搅拌,时间一般为 10-30 分钟,使已经初步凝聚的颗粒能够有足够的时间相互碰撞、吸附,进一步长大形成更大、更稳定、易于沉降的絮体,若慢速搅拌时间过短,絮体不够成熟,结构松散,沉降性能差.
沉降阶段
沉淀网捕:聚合氯化铝水解生成的沉淀物在自身沉淀过程中,可以网捕卷扫水中的胶粒,使其一起沉淀下来。当投加量足够大时,它在水中水解产生大量的氢氧化铝沉淀,这些沉淀在下沉过程中,会与水中的胶体颗粒和细微悬浮物发生碰撞,由于沉淀的表面积较大,它们会吸附、包裹这些微粒,像一张 “网” 一样将微粒捕获,进一步提高污水的净化效率.
固液分离:经过絮凝形成的大颗粒絮体在重力作用下逐渐从水中沉淀到池底,上层水则变得澄清,从而实现固液分离,达到净化水质的目的。为了提升效率,一般采用斜管或板式沉降器等设备,大量粗糙的明矾会被斜管 (板) 壁阻挡,沉积在池底.