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聚合氯化铝净水原理
压缩双电层[2]
胶团双电层的构造决定了在胶粒表面处反离子的浓度大,随着胶粒表面向外的距离越大则反离子浓度越低,终与溶液中离子浓度相等。当向溶液中投加电解质,使溶液中离子浓度,则扩散层的厚度减小。
当两个胶粒互相接近时,由于扩散层厚度减小,ξ电位降低,因此它们互相排斥的力就减小了,也就是溶液中离子浓度高的胶间斥力比离子浓度低的要小。胶粒间的吸力不受水相组成的影响,但由于扩散减薄,它们相撞时的距离就减小了,这样相互间的吸力就大了。可见其排斥与吸引的合力由斥力为主变成以吸力为主(排斥势能消失了),胶粒得以迅速凝聚。这个机理能较好地解释港湾处的沉积现象,因淡水进入海水时,盐类增加,离子浓度,淡水挟带胶粒的稳定性降低,所以在港湾处粘土和其它胶体颗粒易沉积。



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、调整盐基度的方法
为了提高产品中聚合铝离子的羟基含量或者说提高盐基度, 目前多采用氢氧化钠、碳酸钠、石灰等进行调整, 使低盐基度产品酸性降低, 加羟基桥联提高盐基度。例如可将聚合铝的盐基度由33%提高到50% , 方程式如下:
Al2(OH)2Cl4+NaOH=Al2(OH)3Cl3+NaCl(1)
2Al2(OH)2Cl4+Na2CO3+H2O=2Al2(OH)3Cl3+2NaCl+CO2(2)
2Al2(OH)2Cl4+Ca(OH)2=Al2(OH)3Cl3+CaCl2(3)
上述三种物质都可以用来提高盐基度,聚合铝与氢氧化钠、碳酸钠、石灰水反应的摩尔比分别为 1∶1,1∶0.5,1∶0.5,碱的化合价越高,分子量越小,提高相同值的盐基度时所用的碱量就越小,另外生成的副产物氯化钠或氯化钙无法与聚合氯化铝分离。它们不仅会降低聚合物中的有效成分,还会增大固体产品的吸湿性和后处理的难度。因此在调整盐基度时要求加入的碱应尽可能含较多的氢氧根,同时引入的副产物尽量少,保证不会引起聚合氯化铝性能的变化。



另外利用方程式(7)还可以计算定量的聚合氯化铝与定量铝屑反应后产物的盐基度。
1000g上述溶液与150g铝屑反应,根据方程式(8)可以计算B,上述溶液中含聚合氯化铝的量为:
Al2(OH)2.4Cl3.6+2mAl+6mH2O →Al2+2m(OH)2.4+6mCl3.6+3mH2↑(8)
1000×18%×(2 × 27)/ (2×27+3×16)/(2×27)=1.765mol
按方程式( 8) 反应时:
m =150/(2×27×1.765)=1.574mol 则:B=(2.4+6×1.574)/3(2+2×1.574)×=76.7%
在调整盐基度时对于定量的聚合氯化铝,即可以计算达到所需盐基度时投加铝屑的量,也可以预测加定量铝屑后终反应产物的盐基度。理论计算值与实际加铝定值间误差不超过1%,调整聚合铝盐基度时应加适量的水,控制终产品中三氧化二铝的浓度不要超过20%,浓度过大容易出现混浊沉淀。

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