PAC 水溶液是聚合氯化铝溶解在水中形成的溶液。以下是其相关介绍:
性质
外观:一般为无色至黄色透明或半透明液体。但如果 PAC 产品中含有杂质,溶液会带有一些颜色或呈现出轻微的浑浊。
酸性:PAC 水溶液呈酸性。这是因为聚合氯化铝在水中会发生水解反应,产生氢离子,使溶液具有一定的酸性。其 pH 值在 3.5 - 5.0 之间,具体数值取决于 PAC 的浓度和盐基度等因素。
作用原理
PAC 水溶液中的主要成分是聚合态的铝离子以及一些水解产物。在水处理中,其作用原理主要包括以下几个方面。
压缩双电层:水中的胶体颗粒带有负电荷,相互之间存在静电斥力,导致它们难以聚集沉降。PAC 水溶液中的阳离子可以中和胶体颗粒表面的负电荷,压缩双电层,减小胶体颗粒之间的排斥力,使其更容易相互靠近并聚集。
吸附架桥:PAC 水解产生的高分子聚合物具有较长的分子链,这些分子链可以吸附在胶体颗粒表面,通过分子链的架桥作用,将多个胶体颗粒连接在一起,形成较大的絮体,从而加速颗粒的沉降。
网捕卷扫:当 PAC 投加量较大时,水解产生的大量氢氧化铝沉淀会形成一种网状结构,能够将水中的胶体颗粒和悬浮物质网捕卷扫在一起,使其沉淀去除。
应用
饮用水处理:能有效去除水中的悬浮物、胶体、有机物、重金属离子等杂质,降低水的浊度和色度,使水质达到国家规定的饮用水标准。例如,在一些地表水水源的自来水厂中,通过投加 PAC 水溶液,可以将原水中的浑浊物质快速凝聚沉淀,提高后续过滤和消毒工艺的效果。
工业废水处理:可用于去除工业废水中的各种污染物,如造纸废水中的木质素、印染废水中的染料、电镀废水中的重金属离子等。以印染废水为例,PAC 水溶液可以通过吸附和凝聚作用,将废水中的染料分子聚集在一起,形成较大的絮体,从而实现染料与水的分离,降低废水的色度和 COD 值。
工业用水处理:在化工、电力、制药等行业的生产过程中,需要使用大量的高质量工业用水。PAC 水溶液可用于预处理这些工业用水,去除水中的杂质和硬度离子,防止设备结垢和腐蚀,提高生产效率和产品质量。
城市污水处理:在城市污水处理厂中,PAC 水溶液作为一种辅助药剂,与活性污泥法等生物处理工艺结合使用。它可以强化污泥的沉淀性能,提高二沉池的分离效果,减少污泥的流失,同时还能去除污水中的部分磷元素,达到更好的污水处理效果。
影响因素
浓度:PAC 水溶液的浓度对其絮凝效果有重要影响。一般在一定范围内,浓度越高,絮凝效果越好。但当浓度过高时,会导致胶体颗粒表面过度吸附阳离子,使颗粒重新带上正电荷,出现 “再稳” 现象,反而降低絮凝效果。
pH 值:不同的 pH 值条件下,PAC 的水解产物形态不同,从而影响其絮凝效果。对于大多数水源水,PAC 发挥更好絮凝效果的 pH 值范围在 6.0 - 8.5 之间。在酸性条件下,PAC 的水解受到抑制,主要以铝离子形式存在,絮凝效果较差;在碱性条件下,会形成氢氧化铝沉淀,影响其在水中的溶解性和絮凝性能。
水温:水温对 PAC 水溶液的絮凝效果也有一定影响。水温较低时,PAC 的水解速度较慢,分子运动也较为缓慢,不利于絮体的形成和长大,絮凝效果会受到一定程度的影响。而水温过高时,会导致 PAC 水解产物的热稳定性下降,影响絮凝效果。
在使用 PAC 水溶液时,需要根据具体的水质情况和处理要求,通过实验确定投加量、pH 值等操作条件,以达到处理效果。