聚合氯化鋁(PAC)在水中會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的反應(yīng),主要包括水解反應(yīng)、聚合反應(yīng)以及與水中雜質(zhì)的絮凝沉淀反應(yīng),具體如下:
水解反應(yīng):PAC 溶解于水后,鋁離子會(huì)發(fā)生水解,鋁離子會(huì)與水分子結(jié)合形成水合鋁離子,然后逐步水解,生成一系列多核羥基絡(luò)合物。這些水解產(chǎn)物帶有正電荷,能夠中和水中懸浮顆粒表面的負(fù)電荷。
聚合反應(yīng):水解過(guò)程中生成的單核羥基絡(luò)合物會(huì)進(jìn)一步發(fā)生聚合反應(yīng),形成高分子聚合物。多個(gè)鋁離子通過(guò)羥基架橋連接在一起,形成具有較大分子量和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的聚合鋁離子。隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行,會(huì)形成各種不同聚合度的聚合鋁物種,生成氫氧化鋁膠體。
絮凝沉淀反應(yīng):PAC 水解和聚合反應(yīng)生成的帶正電荷的多核羥基絡(luò)合物及氫氧化鋁膠體,會(huì)與水中帶負(fù)電荷的懸浮顆粒發(fā)生絮凝沉淀反應(yīng)。一方面,通過(guò)靜電吸引作用,中和顆粒表面的電荷,使顆粒間的靜電斥力減小;另一方面,利用膠體的吸附架橋作用,將細(xì)小的顆粒吸附連接在一起,形成較大的絮體。這些絮體在重力作用下逐漸沉淀到水底,從而實(shí)現(xiàn)水與懸浮雜質(zhì)的分離,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。
此外,如果水中存在一些特定的離子或物質(zhì),如磷酸根離子、某些重金屬離子等,聚合氯化鋁還與它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成相應(yīng)的沉淀物,從而實(shí)現(xiàn)除磷、去除重金屬等功能。