聚合氯化鋁是一種常用的水處理藥劑,在去除總磷方面有廣泛應(yīng)用,以下是詳細(xì)介紹:
作用原理
化學(xué)沉淀作用:聚合氯化鋁在水中水解會(huì)產(chǎn)生各種形態(tài)的鋁離子和氫氧化鋁膠體。磷酸根離子能與鋁離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成難溶性的磷酸鋁沉淀。通過(guò)這種沉淀反應(yīng),將水中的磷酸根離子從液相轉(zhuǎn)移到固相,從而實(shí)現(xiàn)總磷的去除。
吸附作用:水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體具有巨大的比表面積和表面電荷,能夠吸附水中的磷酸根離子以及含磷的膠體顆粒等。一方面,膠體表面的正電荷與磷酸根離子的負(fù)電荷通過(guò)靜電引力相互吸引;另一方面,氫氧化鋁膠體可以通過(guò)范德華力等作用對(duì)含磷物質(zhì)進(jìn)行物理吸附,使磷被吸附在膠體表面,隨后通過(guò)沉淀或過(guò)濾等方式從水中去除。
凝聚作用:聚合氯化鋁水解產(chǎn)生的多核羥基配合物等可以使水中的微小含磷顆粒相互聚集,形成較大的絮體。這些絮體在重力作用下沉淀,從而將磷從水中去除。凝聚作用可以使原本難以沉淀的細(xì)小含磷顆粒形成易于沉淀的大顆粒,提高了除磷效率。
影響因素
pH 值:pH 值對(duì)聚合氯化鋁除磷效果影響顯著。在 pH 值為 6-7.5 左右時(shí),鋁離子主要以氫氧化鋁膠體形式存在,此時(shí)對(duì)磷酸根離子的吸附和沉淀作用較為理想,除磷效果較好。當(dāng) pH 值過(guò)低時(shí),鋁離子以形式為主,不利于形成磷酸鋁沉淀;pH 值過(guò)高時(shí),會(huì)生成等陰離子形式,也會(huì)降低除磷效果。
投加量:投加量不足時(shí),產(chǎn)生的鋁離子和氫氧化鋁膠體數(shù)量有限,無(wú)法與水中的磷酸根離子充分反應(yīng)和吸附,導(dǎo)致總磷去除率較低。但投加量過(guò)大,不僅會(huì)增加處理成本,還使水中的膠體顆粒出現(xiàn)再穩(wěn)現(xiàn)象,影響沉淀效果,甚至引入新的雜質(zhì)。
水溫:水溫影響聚合氯化鋁的水解速度和絮凝體的形成。水溫較低時(shí),水解速度慢,生成的絮體細(xì)小、松散,不利于沉淀和除磷;水溫過(guò)高時(shí),會(huì)使絮凝體的水合作用增強(qiáng),顆粒之間的碰撞機(jī)會(huì)減少,也會(huì)對(duì)除磷效果產(chǎn)生一定影響。
應(yīng)用實(shí)例
城市污水處理廠:在城市污水處理中,在生物處理后段或深度處理階段投加聚合氯化鋁來(lái)強(qiáng)化除磷。經(jīng)過(guò)生物處理后,水中仍殘留一定量的磷,通過(guò)投加聚合氯化鋁進(jìn)行化學(xué)除磷,可以將總磷含量進(jìn)一步降低,使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),一般能將總磷濃度從幾毫克 / 升降至 1 毫克 / 升以下。
工業(yè)廢水處理:對(duì)于一些含磷量較高的工業(yè)廢水,如電鍍廢水、食品加工廢水、化工廢水等,聚合氯化鋁常作為主要的除磷藥劑之一。在預(yù)處理或單獨(dú)處理過(guò)程中,通過(guò)投加適量的聚合氯化鋁,并配合適當(dāng)?shù)臄嚢韬统恋砉に?,可以有效去除廢水中的磷,使總磷達(dá)標(biāo)排放,滿足環(huán)保要求。