鋁鹽是最傳統(tǒng)、應(yīng)用最廣泛的無機(jī)鹽類混凝劑。主要有硫酸鋁、氯化鋁、明礬、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚磷氯化鋁、聚合硅酸鋁鐵、聚合磷酸鋁鐵、堿式硅酸硫酸鋁等。硫酸鋁是世界上水處理中使用最早、最多的混凝劑，自19世紀(jì)末葉美國首先將硫酸鋁用于給水處理以來，一直被廣泛采用。1960年后發(fā)展了高分子鋁鹽混凝劑，隨后又研制出了復(fù)合高分子鋁鹽，鋁鹽混凝劑發(fā)展經(jīng)歷了由低分子到高分子、由單一型向復(fù)合型轉(zhuǎn)化的過程。
(1}傳統(tǒng)鋁鹽混凝劑
傳統(tǒng)鋁鹽混凝劑主要有硫酸鋁、氯化鋁、明礬等，其作用機(jī)理是通過對水中膠體粒子的壓縮雙電層作用，吸附架橋作用和卷掃作用使膠體粒子脫穩(wěn)發(fā)生聚集或沉降。由于它們的堿化度不高，如硫酸鋁的堿化度一般在20%左右，多鋁離子含量較少，混凝性較弱，因此在使用它們的過程中，存在著成本高、投量大、出水PH值低，在某些情況下(低溫低濁和高濁水)凈水效果不理想等不足之處。另外，鋁是人體不需要的一種元素，且是低毒物質(zhì)，經(jīng)各種渠道進(jìn)入人體后，會在一些機(jī)體組織中積蓄，并參與許多生物化學(xué)反應(yīng)，能將體內(nèi)必需的營養(yǎng)元素和微量元素置換流失或沉積，從而破壞各部位的生理功能，導(dǎo)致人體出現(xiàn)諸如鋁性腦病、鋁性貧血等中毒病癥。世界衛(wèi)生組織對鋁的限值標(biāo)準(zhǔn)是0.2m/L，美國是O.O5mg/L。為了改善其混凝效果并減少其使用時投加量以及鋁帶來的負(fù)效應(yīng)，聚合鋁鹽得到了研究和開發(fā)，傳統(tǒng)的鋁鹽混凝劑有被其它無機(jī)鹽或鋁系高分子混凝劑取代的趨勢。
(2)無機(jī)高分子鋁鹽混凝劑
鋁鹽類無機(jī)高分子混凝劑主要有聚合氯化鋁(簡稱PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚硫氯化鋁(PACS)三種。
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聚合氯化鋁，是一種陽離子型高分子電解質(zhì)。通常有固體和液體兩種形態(tài)，其固體純品為無色、透明、易龜裂的玻璃品，含雜質(zhì)時為黃褐色;液體為無色或淡黃褐色透明液。無毒，無臭，易溶于水，有澀味。聚合氯化鋁是一種良好的凈水劑。聚合氯化鋁混凝過程中鋁水解生成各種輕基多核絡(luò)離子，這些水解聚合產(chǎn)物通過電性中和、吸附架橋發(fā)揮絮凝作用。聚合氯化鋁對水中的細(xì)菌、微生物和藻類的去除率比傳統(tǒng)的凈水劑硫酸鋁高3-5倍。它還具有吸附活性高，絮凝體大、沉降快、澄清處理時間短，適宜pH范圍寬，處理前后水的pH值變化小，對水處理設(shè)備腐蝕小，應(yīng)用時不需助凝劑，不受水溫影響等特點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于凈化飲用水、給水的特殊水質(zhì)處理，以及工業(yè)廢水處理等。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
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聚合鋁類混凝劑中，PAC的研究和應(yīng)用最多。PAC兼具有無機(jī)和有機(jī)混凝劑的所長，高效低耗，低腐蝕性，適用范圍寬，目前是國內(nèi)外廣泛使用的一種無機(jī)高分子混凝劑。國內(nèi)生產(chǎn)PAC的廠家較多，生產(chǎn)工藝、原料不盡相同，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。PAS是繼PAC之后研制開發(fā)出的另一種聚合鋁混凝劑，它的混凝效果和PAC差不多，混凝機(jī)理也相同，但由于PAS的貯存穩(wěn)定性較差，因而其應(yīng)用不如PAC廣泛。
③聚硫氯化鋁
PACS是在PAC的基礎(chǔ)上開發(fā)研制出的另外一種聚合鋁混凝劑，是PAC的更新和提高。PACS的制備一般可在PAC的制備過程中加進(jìn)適量的5042一來完成，適量5042-的加入可增加聚合鋁的聚合度。目前，用5042一增聚的聚合氯化鋁的結(jié)構(gòu)還未能確切證明，多數(shù)研究者認(rèn)為S04`一的增聚作用是因為溶液中部分SO42一通過氫鍵把對十水解產(chǎn)物分子聯(lián)接起來，生成了更大的聚合物;但也有學(xué)者認(rèn)為SO42一的引入改變了聚合鋁絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)，形成了一種帶更高正電荷的活性組分.二十多年來，對聚合鋁與硫酸鋁混凝性能的比較進(jìn)行了大量的研究。目前的研究工作著重于借助多種現(xiàn)代測試手段研究聚合鋁的形態(tài)，并比較聚合鋁與硫酸鋁在化學(xué)組成或形態(tài)分布上的不同解釋它們在混凝作用上的不同以及混凝機(jī)理提供理論依據(jù)，為研制具有最優(yōu)形態(tài)的聚合鋁產(chǎn)物提供指導(dǎo)作用。
