江源凈水材料
鞏義市江源凈水材料有限公司是一家生產(chǎn)聚合氯化鋁、噴霧型聚合氯化鋁、堿式氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、聚丙烯酰胺、聚合硫酸鐵、聚合硅酸鋁鐵等凈水劑產(chǎn)品的廠家。
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聚合氯化鋁除硅機(jī)理和涉及的因素
聚合氯化鋁(簡(jiǎn)稱聚鋁，代號(hào)PAC，也稱堿式氯化鋁、輕基氯化鋁)，其化學(xué)經(jīng)驗(yàn)式可表示為[Al2(0H)nCl(6-n)]。(n<6，m為聚合度)，是鋁鹽水解聚合產(chǎn)物，鹽基度一般控制在45%-75%[30]。實(shí)際應(yīng)用表明，PAC混凝效果為傳統(tǒng)低分子鋁鹽的2-3倍，具有投加量少，對(duì)水體pH值影響小，礬花形成速度快、適宜的投加范圍廣等一系列優(yōu)點(diǎn)，在提高水處理效果方面表現(xiàn)了極大的優(yōu)越性，尤其是在高濁度水處理方面，PAC對(duì)濁度和色度等均有很好的去除率，又由于其無毒、無害于環(huán)境，符合水處理藥劑的發(fā)展方向，在水處理中顯示了極大的優(yōu)越性，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。
化學(xué)混凝除硅的機(jī)理涉及的因素很多，如水中雜質(zhì)的成分和濃度、水溫、水的?pH?值、堿度，以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等。但歸結(jié)起來，可以認(rèn)為主要是三方面的作用：
（1）壓縮雙電層作用。如前所述，水中硅膠粒能維持穩(wěn)定的分散懸浮狀態(tài)，主要是由于膠粒的∫電位。如能消除或降低膠粒的∫電位，就有可能使微粒碰撞聚結(jié)，失去穩(wěn)定性。在水中投加電解質(zhì)—混凝劑可達(dá)此目的。例如天然水中帶負(fù)電荷的粘土膠粒，在投入鐵鹽或鋁鹽等混凝劑后，混凝劑提供的大量正離子會(huì)涌入膠體擴(kuò)散層甚至吸附層。因?yàn)槟z核表面的總電位不變，增加擴(kuò)散層及吸附層中的正離子濃度，就使擴(kuò)散層減薄。當(dāng)大量正離子涌入吸附層以致擴(kuò)散層完全消失時(shí)，∫電位為零，稱為等電狀態(tài)。在等電狀態(tài)下，膠粒間靜電斥力消失，膠粒最易發(fā)生聚結(jié)。實(shí)際上，∫電位只要降至某一程度而使膠粒間排斥的能量小于膠粒布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能時(shí)，膠粒就開始產(chǎn)生明顯的聚結(jié)，這時(shí)的∫電位稱為臨界電位。膠粒因電位降低或消除以致失去穩(wěn)定性的過程，稱為膠粒脫穩(wěn)。脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為凝聚。壓縮雙電層作用是闡明膠體凝聚的一個(gè)重要理論。它特別適用于無機(jī)鹽混凝劑所提供的簡(jiǎn)單離子的情況。但是，如僅用雙電層作用原理來解釋水中的混凝現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生一些矛盾。例如，三價(jià)鋁鹽或鐵鹽棍凝劑投量過多時(shí)效果反而下降，水中的膠粒又會(huì)重新獲得穩(wěn)定。又如在等電狀態(tài)下，混凝效果似應(yīng)最好，但生產(chǎn)實(shí)踐卻表明，混凝效果最佳時(shí)的∫電位常大于零。于是提出了第二種作用。
（2）吸附架橋作用。三價(jià)鋁鹽或鐵鹽以及其他高分子混凝劑溶于水后，經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)形成高分子聚合物，具有線性結(jié)構(gòu)。這類高分子物質(zhì)可被膠體微粒所強(qiáng)烈吸附。因其線性長(zhǎng)度較大．當(dāng)它的一端吸附某一膠粒后，另一端又吸附另一膠粒，在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進(jìn)行吸附架橋，使顆粒逐漸結(jié)大，形成肉眼可見的粗大絮凝體。這種由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互粘結(jié)的過程，稱為絮凝。
（3）網(wǎng)捕作用。三價(jià)鋁鹽或鐵鹽等水解而生成沉淀物。這些沉淀物在自身沉降過程中，能集卷、網(wǎng)捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。
對(duì)高分子混凝劑特別是有機(jī)高分子混凝劑PAC，吸附架橋可能起主要作用；對(duì)氯化鋁鋁等無機(jī)混凝劑，壓縮雙電層作用和吸附架橋作用以及網(wǎng)捕作用都具有重要作用。
化學(xué)混凝除硅的機(jī)理涉及的因素很多，如水中雜質(zhì)的成分和濃度、水溫、水的?pH?值、堿度，以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等。但歸結(jié)起來，可以認(rèn)為主要是三方面的作用：
（1）壓縮雙電層作用。如前所述，水中硅膠粒能維持穩(wěn)定的分散懸浮狀態(tài)，主要是由于膠粒的∫電位。如能消除或降低膠粒的∫電位，就有可能使微粒碰撞聚結(jié)，失去穩(wěn)定性。在水中投加電解質(zhì)—混凝劑可達(dá)此目的。例如天然水中帶負(fù)電荷的粘土膠粒，在投入鐵鹽或鋁鹽等混凝劑后，混凝劑提供的大量正離子會(huì)涌入膠體擴(kuò)散層甚至吸附層。因?yàn)槟z核表面的總電位不變，增加擴(kuò)散層及吸附層中的正離子濃度，就使擴(kuò)散層減薄。當(dāng)大量正離子涌入吸附層以致擴(kuò)散層完全消失時(shí)，∫電位為零，稱為等電狀態(tài)。在等電狀態(tài)下，膠粒間靜電斥力消失，膠粒最易發(fā)生聚結(jié)。實(shí)際上，∫電位只要降至某一程度而使膠粒間排斥的能量小于膠粒布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能時(shí)，膠粒就開始產(chǎn)生明顯的聚結(jié)，這時(shí)的∫電位稱為臨界電位。膠粒因電位降低或消除以致失去穩(wěn)定性的過程，稱為膠粒脫穩(wěn)。脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為凝聚。壓縮雙電層作用是闡明膠體凝聚的一個(gè)重要理論。它特別適用于無機(jī)鹽混凝劑所提供的簡(jiǎn)單離子的情況。但是，如僅用雙電層作用原理來解釋水中的混凝現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生一些矛盾。例如，三價(jià)鋁鹽或鐵鹽棍凝劑投量過多時(shí)效果反而下降，水中的膠粒又會(huì)重新獲得穩(wěn)定。又如在等電狀態(tài)下，混凝效果似應(yīng)最好，但生產(chǎn)實(shí)踐卻表明，混凝效果最佳時(shí)的∫電位常大于零。于是提出了第二種作用。
（2）吸附架橋作用。三價(jià)鋁鹽或鐵鹽以及其他高分子混凝劑溶于水后，經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)形成高分子聚合物，具有線性結(jié)構(gòu)。這類高分子物質(zhì)可被膠體微粒所強(qiáng)烈吸附。因其線性長(zhǎng)度較大．當(dāng)它的一端吸附某一膠粒后，另一端又吸附另一膠粒，在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進(jìn)行吸附架橋，使顆粒逐漸結(jié)大，形成肉眼可見的粗大絮凝體。這種由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互粘結(jié)的過程，稱為絮凝。
（3）網(wǎng)捕作用。三價(jià)鋁鹽或鐵鹽等水解而生成沉淀物。這些沉淀物在自身沉降過程中，能集卷、網(wǎng)捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。
對(duì)高分子混凝劑特別是有機(jī)高分子混凝劑PAC，吸附架橋可能起主要作用；對(duì)氯化鋁鋁等無機(jī)混凝劑，壓縮雙電層作用和吸附架橋作用以及網(wǎng)捕作用都具有重要作用。