聚合氯化铝可以在一定程度上去除水中的铁锰,主要通过以下几种作用方式:
水解絮凝作用
原理:聚合氯化铝在水中会发生水解反应,生成一系列羟基铝离子和氢氧化铝胶体。这些胶体具有较大的比表面积和吸附能力,能够吸附水中的铁锰离子及其水解产物,使它们凝聚成较大的颗粒,进而通过沉淀或过滤等方式从水中分离出来。
过程:当聚合氯化铝投入到含有铁锰的水体中,水解产生的氢氧化铝胶体会与水中的铁锰离子发生吸附作用,将铁锰离子吸附在胶体表面。随着水解反应的进行和胶体的不断形成,吸附了铁锰离子的胶体颗粒会相互碰撞、聚集,形成更大的絮体。这些絮体在重力作用下逐渐沉降到水底,从而实现铁锰与水的分离。
共沉淀作用
原理:在一定的 pH 条件下,聚合氯化铝水解产生的氢氧化铝沉淀可以与铁锰离子的氢氧化物沉淀发生共沉淀现象。铁锰离子在水中会发生水解,形成氢氧化铁、氢氧化锰等难溶性物质。聚合氯化铝水解产生的氢氧化铝与这些铁锰的氢氧化物在沉淀过程中会相互作用,共同沉淀下来,从而提高铁锰的去除效果。
过程:调节水体的 pH 值至合适范围,使铁锰离子能够形成氢氧化物沉淀。同时,聚合氯化铝水解产生氢氧化铝沉淀。在沉淀形成过程中,氢氧化铝与氢氧化铁、氢氧化锰等相互交织、结合,形成更大的共沉淀颗粒,加速沉淀过程,使铁锰能够更有效地从水中去除。
吸附架桥作用
原理:聚合氯化铝水解形成的高分子聚合物具有较长的分子链,这些分子链可以在水中的铁锰颗粒或胶体之间起到吸附架桥的作用。即高分子聚合物的一端吸附在一个铁锰颗粒或胶体上,另一端吸附在另一个颗粒或胶体上,将多个颗粒或胶体连接在一起,形成更大的聚集体,从而促进铁锰的凝聚和沉淀。
过程:聚合氯化铝水解产生的高分子聚合物在水中扩散,其分子链上的活性基团与铁锰颗粒或胶体表面的活性位点发生吸附作用。通过这种吸附作用,将多个铁锰颗粒或胶体连接起来,形成由多个颗粒或胶体组成的大絮体。这些大絮体在重力作用下迅速沉降,实现铁锰的去除。
实际应用中,聚合氯化铝对铁锰的去除效果还受到水体的 pH 值、温度、铁锰离子浓度、聚合氯化铝投加量等因素的影响。需要通过实验确定处理条件,以达到理想的铁锰去除效果。