目前,傳統(tǒng)無(wú)機(jī)凝聚劑正逐漸被無(wú)機(jī)高分子絮凝劑所取代,聚鋁是由一系列的多鋁多輕基絡(luò)合物所組成,它們的結(jié)構(gòu)特征決定了它們的絮凝性能。系統(tǒng)闡述了聚合氯化鋁(PAC)的基本性質(zhì)、絮凝形態(tài)、混凝機(jī)理及應(yīng)用。
污水廢水處理工藝中,混凝過(guò)程(混合、凝聚、絮凝)是常規(guī)給水處理和污水處理的重要環(huán)節(jié),它決定著后續(xù)流程的運(yùn)行工況、最終出水質(zhì)量和處理成本,因而成為環(huán)境工程中重要的研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。聚合氯化鋁的固體產(chǎn)品具有吸附活性強(qiáng)、沉淀快、適應(yīng)pH值范圍高、水溫適用性好等優(yōu)勢(shì),其凈水效果是Al2(SO4)3的4~5倍[1],是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣的高效水處理劑之一。
1. 聚合氯化鋁的基本性質(zhì)
聚合氯化鋁(polyaluminium Chloride,PAC)是一種具有代表性的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑。[2]它可以通過(guò)多種方法進(jìn)行制備,常用方法為鋁酸鈣鹽酸酸溶一步法和鋁礬土與鋁酸鈣結(jié)合酸溶2步法,但這種方法制備成本很低,產(chǎn)品中重金屬離子偏高,產(chǎn)品可用于工業(yè)廢水處理。聚合氯化鋁一般表示為[A12(OH)nCl6-n]m,其中n可取1~5中間的任何整數(shù),m則為
2. 聚合氯化鋁的絮凝形態(tài)
現(xiàn)廣泛采用表征聚合氯化鋁中聚合物種類的方法主要有Ferron比色法和AINMR核磁共振法。[3]
Ferron試劑與Al(Ⅲ)中的單體及不同聚合物有不同的反應(yīng)速率,從而采用Ferron逐時(shí)絡(luò)合分光光度法能把它們分為3類,Ala包括單體及初聚物(All一3),Alb包括低聚物(如A16一8)和中聚物(Al13),Alc包括高聚物(Al>13)和溶膠態(tài)。
利用Ferron法測(cè)定的Alb或與核磁共振法測(cè)定的中聚物(Al13)數(shù)量相同。目前對(duì)于中聚物(Al13)和高聚物(Al>13)在混凝過(guò)程中發(fā)揮的作用較有爭(zhēng)議。這在聚合氯化鋁的宏觀性質(zhì)上反應(yīng)在鹽基度對(duì)混凝效果的影響,實(shí)際應(yīng)用中聚合氯化鋁中氧化鋁和鹽基度是同樣重要的指標(biāo)。