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行業(yè)知識

聚合氯化鋁的主要化學(xué)成分

作者:利星

氧化鋁(Al?O?)成分主要存在形式:聚合氯化鋁中的鋁主要以氧化鋁(Al?O?)的形式存在,它是產(chǎn)品發(fā)揮絮凝作用的關(guān)鍵成分。其含量一般在 20% - 30% 左右,在不同品質(zhì)和用途的聚合氯化鋁中含量有所差異。例如,用于飲用水處理的聚合氯化鋁,氧化鋁含量要求相對較高,不低于 29%。

絮凝原理相關(guān)成分:氧化鋁在水中會發(fā)生水解反應(yīng),生成氫氧化鋁膠體。這些氫氧化鋁膠體帶有正電荷,能夠與水中帶負(fù)電荷的懸浮顆粒和膠體通過電荷中和作用相互吸引,然后通過吸附架橋作用使這些顆粒聚集形成較大的絮體(礬花),從而使水中的雜質(zhì)沉淀下來,達(dá)到凈水的目的。

羥基(-OH)成分鹽基度體現(xiàn)成分:羥基(-OH)是聚合氯化鋁化學(xué)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,它的含量與聚合氯化鋁的鹽基度密切相關(guān)。鹽基度是衡量聚合氯化鋁產(chǎn)品質(zhì)量和性能的一個重要指標(biāo),其計算公式為鹽基度

?3?,其中?3?分別表示氫氧根離子和鋁離子的物質(zhì)的量。

性能影響成分:適當(dāng)?shù)牧u基含量有助于提高聚合氯化鋁的絮凝性能。當(dāng)鹽基度在一定范圍內(nèi)(為 40% - 90%)時,聚合氯化鋁能夠更好地發(fā)揮電荷中和與吸附架橋作用。鹽基度過高或過低都會影響絮凝效果。如果鹽基度過高,聚合氯化鋁的分子結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,分子鏈過長,導(dǎo)致其在水中的溶解性變差,甚至出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象,影響其在水中的擴散和與污染物的接觸,從而降低絮凝效率。相反,鹽基度過低時,聚合氯化鋁的電荷中和能力相對較弱,難以有效吸附和凝聚水中的膠體和懸浮物,也無法形成較大的、易于沉降的礬花。

氯離子(Cl?)成分反應(yīng)副產(chǎn)物成分:在聚合氯化鋁的生產(chǎn)過程中,由于使用了鹽酸作為原料,氯離子(Cl?)是必然存在的成分。例如,當(dāng)鋁礬土或氫氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁,再經(jīng)過聚合反應(yīng)形成聚合氯化鋁時,氯離子就會保留在產(chǎn)品中。

對性能和使用的影響成分:氯離子的存在一般不會直接參與絮凝過程,但在高濃度下會對設(shè)備造成一定的腐蝕。同時,在一些對水質(zhì)中氯離子含量有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場景(如某些特殊的工業(yè)用水或?qū)β入x子敏感的生物處理過程),需要考慮聚合氯化鋁中氯離子的引入是否會對整個處理系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。

含有的雜質(zhì)成分金屬雜質(zhì)成分:由于原料的原因,聚合氯化鋁含有少量的鐵(Fe)、錳(Mn)等金屬雜質(zhì)。例如,使用鋁礬土作為原料時,鋁礬土中含有一定量的鐵雜質(zhì),這些雜質(zhì)在生產(chǎn)過程中會殘留在聚合氯化鋁中。如果鐵雜質(zhì)含量較高,會影響聚合氯化鋁的顏色,使其呈現(xiàn)出棕褐色等深色,并且在水處理過程中會對水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響,如增加水中的鐵離子含量。

水不溶物成分:聚合氯化鋁中還含有少量的水不溶物,如水合氧化鋁沉淀、未反應(yīng)完全的固體原料顆粒等。水不溶物含量是衡量聚合氯化鋁產(chǎn)品質(zhì)量的一個指標(biāo),對于飲用水級聚合氯化鋁,水不溶物含量要求較低,一般低于 1.5%,以防止在使用過程中不溶物堵塞管道或者影響水質(zhì)的澄清度。

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