聚合氯化铝铁在混凝性能及残铝浓度方面的定性

聚合氯化铝铁在混凝性能及残铝浓度方面的定性
    在聚合氯化铝铁处理微污染源水中, 其形态分布直接影响混凝除藻、除浊效率, 以及混凝出水中残铝浓度。在混凝过程中, 不同形态的铝铁其水解过程、与颗粒物的作用方式是不同的。铝铁中等聚合物首先以吸附电中和方式与颗粒物发生作用, 然后在羟基连接作用下分子量逐渐增大, 最终形成宏观絮团, 在此过程中部分颗粒物进入絮团中。中等聚合物在水溶液中有在一定时间内保持其形态不继续水解的稳定性, 从而减缓水解进程, 这使中等聚合物有充分的机会与颗粒物发生吸附电中和作用, 并发挥桥联和网捕等多种作用机制, 故其除藻、除浊效率较高, 形成的絮团大, 不易残留在水中。因此, 它是除污的最有利成分。而单体成分在混凝过程中水解速度极快, 并形成小尺寸凝胶物质, 而且其形成宏观絮团的能力也低于中等聚合物, 容易残留在水中, 使混凝沉淀出水中残铝浓度升高。单体成分主要靠压缩双层、絮团吸附去除颗粒物, 所以其除藻、除浊效率低。

　　所以, 混凝过程中控制水解成分对提高混凝效果十分有利。无机高分子混凝剂是通过预聚合方式来控制混凝水解过程的水解成分。在冬季低温条件下进行混凝, 水解很慢, 可通过催化水解来控制水解成分, 以提高混凝除污效率、降低残铝浓度。在常规混凝过程中, 通过添加其他混凝剂来减少混凝过程中的单体含量, 增加聚合物含量, 以提高混凝效率、降低残铝浓度。例如, 在用聚合氯化铝铁混凝除藻时,添加20% (硅与金属摩尔比) 的活性硅酸, 不仅提高了除藻效率, 而且混凝出水中残铝量也降低了10%( 质量分数) 。原因是聚合硅酸根上的氧原子与水中单体或低聚物上的氢原子络合, 减少了Ma;或聚合硅酸桥联单体水解产物, 从而减少了水中残铝浓度。

(1) 碱化度、铁摩尔分数和加碱方式等影响聚合氯化铝铁溶液的形态分布。在一定的加碱方式下,Mb与碱化度、铁摩尔分数之间存在线性关系, 推导的数学模型可以较好地预测Mb 。
(2) 混凝实验结果表明, 叶绿素a 去除率和浊度去除率与Mb均存在线性相关性, 但两者相关系数不同。混凝沉淀后出水中残铝浓度与Ma也存在线性相关性。
(3) 控制水解过程中金属离子的形态分布是提高混凝效率、降低残铝浓度的有效手段。

    在混凝剂研究方面, 聚合铝铁盐类混凝剂受到关注, 其中聚合氯化铝铁(PAFC)已进入工业化应用, 但对其混凝

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