聚合氯化铝(PAC)不属于传统意义上的 “矾” 类,但二者在水处理领域有相似功能。以下是具体分析:
一、“矾” 的定义与分类
化学定义
矾指含结晶水的硫酸盐复盐,化学式为 M₁M₂(SO₄)₂·nH₂O,其中 M₁为一价金属(如 K⁺、Na⁺),M₂为三价金属(如 Al³⁺、Fe³⁺)。
典型代表:明矾(硫酸铝钾,KAl (SO₄)₂・12H₂O)、铁明矾(硫酸铁钾,KFe (SO₄)₂・12H₂O)。
功能特性
矾类溶于水后水解生成金属氢氧化物胶体,通过电荷中和与吸附作用实现絮凝,是早期常用的无机絮凝剂。
二、PAC 与矾类的核心差异
对比项聚合氯化铝(PAC)矾类(如明矾)
化学组成 聚合态氯化铝([Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]ₘ),不含硫酸根 硫酸铝钾复盐(KAl (SO₄)₂・12H₂O)
絮凝机制 多核羟基络合物直接中和电荷,吸附架桥能力强 水解生成 Al (OH)₃胶体,依赖电荷中和
pH 适应性 5.0~9.0(无需额外调节) 5.5~8.0(需严格控制 pH)
絮体特性 絮体大而密实,沉降速度快 絮体小而松散,易受水质波动影响
处理效率 高浊度、低温水处理效果更佳 对高有机物含量水体效果较差
三、PAC 对矾类的替代趋势
经济性
PAC 投加量仅为明矾的 1/3~1/2,且无需添加石灰调节 pH,综合成本更低。
环保性
明矾含硫酸根,长期使用导致水体硫酸盐积累;PAC 无此问题。
多功能性
PAC 除絮凝外,还能同步去除 COD、色度和重金属,而明矾功能单一。
四、特殊场景下的联用
在某些复杂水质中,PAC 可与矾类联用:
步骤:先投加 PAC 快速絮凝,再投加明矾强化沉淀。
优势:PAC 解决胶体稳定性问题,明矾补充絮凝剂残留,提升处理精度。
五、总结
聚合氯化铝(PAC)与矾类在功能上相似(均为絮凝剂),但化学本质不同:
传统矾类:硫酸铝钾等复盐,依赖水解生成 Al (OH)₃胶体。
PAC:聚合态氯化铝,通过多核羟基络合物直接作用,性能更优。
实际应用建议:优先选择 PAC 作为絮凝剂,若需强化处理可搭配矾类,但需控制总铝投加量,避免残留风险。