聚合氯化鋁的凈水過程主要分為以下幾個(gè)階段:
溶解與水解
溶解:聚合氯化鋁固體產(chǎn)品使用時(shí)需先溶解,一般將固體聚合氯化鋁按 1:3 的比例加水溶解,然后再加入 10-30 倍的清水稀釋至所需濃度。溶解過程需適當(dāng)攪拌,攪拌 30-60 分鐘,使藥劑充分溶解形成均勻溶液,以便更好地發(fā)揮作用.
水解:溶解后的聚合氯化鋁在水中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng),生成多種帶正電荷的水解產(chǎn)物,如鋁離子、氫氧化鋁膠體等,這些水解產(chǎn)物是其發(fā)揮凈水作用的關(guān)鍵物質(zhì).
凝聚階段
電荷中和:水中的膠體顆粒和懸浮微粒帶有負(fù)電荷,聚合氯化鋁水解產(chǎn)生的帶正電荷的離子及膠體等物質(zhì),會(huì)進(jìn)入膠體顆粒的雙電層,壓縮雙電層,降低膠粒的電位,使膠粒間的排斥力減小。同時(shí),正電荷物質(zhì)還會(huì)直接吸附帶有負(fù)電荷的膠粒,產(chǎn)生電中和作用,使微粒的表面電荷減少甚至消失,促使膠粒相互靠近并凝聚.
快速攪拌:在凝聚階段,需要對(duì)加入聚合氯化鋁的水進(jìn)行快速攪拌,一般持續(xù) 1-3 分鐘,目的是讓聚合氯化鋁溶液在水中迅速均勻分散,使藥劑與污水中的懸浮顆粒充分接觸,加速電荷中和與凝聚過程,但要避免過于劇烈攪拌導(dǎo)致液體飛濺和破壞絮體的形成.
絮凝階段
吸附架橋:聚合氯化鋁水解后形成的高分子聚合物具有較長的分子鏈結(jié)構(gòu),這些分子鏈可以同時(shí)吸附在多個(gè)膠體顆粒或懸浮微粒上,如同架橋一樣將多個(gè)膠粒連接起來,形成較大的絮體顆粒.
慢速攪拌:快速攪拌之后接著進(jìn)行慢速攪拌,時(shí)間一般為 10-30 分鐘,使已經(jīng)初步凝聚的顆粒能夠有足夠的時(shí)間相互碰撞、吸附,進(jìn)一步長大形成更大、更穩(wěn)定、易于沉降的絮體,若慢速攪拌時(shí)間過短,絮體不夠成熟,結(jié)構(gòu)松散,沉降性能差.
沉降階段
沉淀網(wǎng)捕:聚合氯化鋁水解生成的沉淀物在自身沉淀過程中,可以網(wǎng)捕卷掃水中的膠粒,使其一起沉淀下來。當(dāng)投加量足夠大時(shí),它在水中水解產(chǎn)生大量的氫氧化鋁沉淀,這些沉淀在下沉過程中,會(huì)與水中的膠體顆粒和細(xì)微懸浮物發(fā)生碰撞,由于沉淀的表面積較大,它們會(huì)吸附、包裹這些微粒,像一張 “網(wǎng)” 一樣將微粒捕獲,進(jìn)一步提高污水的凈化效率.
固液分離:經(jīng)過絮凝形成的大顆粒絮體在重力作用下逐漸從水中沉淀到池底,上層水則變得澄清,從而實(shí)現(xiàn)固液分離,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。為了提升效率,一般采用斜管或板式沉降器等設(shè)備,大量粗糙的明礬會(huì)被斜管 (板) 壁阻擋,沉積在池底.