1、聚合氯化鋁的結(jié)構(gòu)特征
聚合氯化鋁是一種高效的無機(jī)混凝劑,但是與傳統(tǒng)的無機(jī)混凝劑相比,又有其特別之處,它是一種介于AlCl3和Al(OH)3之間的高分子絡(luò)合物。聚合氯化鋁是由單體氯化鋁聚合而成,從氯化鋁的水溶液來看,當(dāng)溶液中PH值偏高時(shí),會(huì)形成堿式鹽,這種結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,為多核聚介體,而目前對(duì)于這種多核體的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)也存在著很大的爭議。
2、PH對(duì)聚合氯化鋁混凝性能的影響
一般來講,PH值會(huì)對(duì)膠體的混凝吸附作用產(chǎn)生很大的影響,因?yàn)镻H的變化會(huì)直接影響膠體表面的凈電荷,直接影響膠體的性能。所以,確定較佳PH值,通過調(diào)節(jié)PH值可以一定程度上節(jié)約藥劑,使投加較少的聚合氯化鋁就能達(dá)到很好的絮凝效果。對(duì)此,我們做了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,PH值和藥劑的投加量設(shè)為兩個(gè)自變量,以絮凝后濁度為因變量,間接反映藥劑的混凝性能。根據(jù)結(jié)果圖繪制曲線,我們發(fā)現(xiàn)隨著藥劑投加量的增加,水濁度逐漸下降,而不同PH值的水樣,水濁度隨藥劑投加量的變化情況不同。在原水濁度較高時(shí),在中性PH的范圍內(nèi),PH與水濁度呈負(fù)相關(guān),所以說,在原水濁度較高時(shí),中性PH的范圍內(nèi),PH越高聚合氧化鋁的混凝性能越好。
3、水中單寧酸對(duì)聚合氯化鋁混凝性能的影響
單寧酸是種復(fù)雜的有機(jī)化合物,屬于多酚類。單寧酸的質(zhì)量與天然水體中的有機(jī)化合物的質(zhì)量基本接近,其單寧酸也是水體中有機(jī)物中比較常見的一種,用單寧酸做實(shí)驗(yàn)來說明水體中有機(jī)物對(duì)聚合氯化鋁混凝性能的影響結(jié)果比較有說服力。
3.1 單寧濃度對(duì)混凝性能的影響
在實(shí)驗(yàn)中我們以單寧酸的投加量作為自變量,分別測定不同單寧酸投量下的處理后水濁度、Zeta電位、DOC殘余鋁含量等指標(biāo)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,隨著單寧酸投加章的增加,處理后的水濁度逐漸增加,Zeta電位逐漸降低,DOC逐漸增加且殘余鋁的含量逐漸增加。說明了水中有機(jī)物的濃度越高,聚合氯化鋁混凝性能越差,凈化水質(zhì)的效果越差。而Zela電位的降低主要是因?yàn)榇罅康幕衔锞奂谀z體的表面,改變了膠粒原有的帶電特性,使得Zeta電位降低,表面帶有更多的負(fù)電荷,使得膠體的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,所以其混凝性能變差。由此可見,水體中的單寧酸含量越高,聚合氯化鋁的混凝性能越差,由此推知,水中有機(jī)物的含量越高,聚合氯化鋁的混凝性能越差,其凈化水質(zhì)的效果越不好。
3.2 單寧對(duì)絮狀體形態(tài)的影響
在電鏡下對(duì)比發(fā)現(xiàn),原水中含有單寧酸與否,混凝所形成絮狀體的形態(tài)有明顯的不同。當(dāng)原水中不含單寧酸時(shí),聚合氯化鋁形成的絮狀體結(jié)構(gòu)松散易碎,穩(wěn)定性不強(qiáng),且絮狀體與絮狀體之間沒有緊密的結(jié)合。若原水中含有單寧酸,且水中的聚合氯化鋁投加量較少時(shí),單寧酸會(huì)聚集在膠體體的表面,使Zeta電位降低,絮狀體表面有較多的凈剩負(fù)電荷,改變膠粒的電荷特征,不易形成絮狀體,或形成的絮狀體結(jié)構(gòu)格外松散,混凝性能差。而如果水中投加的聚合氯化鋁達(dá)到一定量時(shí),就會(huì)增加膠體顆粒之間的碰撞概率,就會(huì)形成一定粒徑的絮狀體。而單寧酸在其中起到了吸附架橋的作用。但是水中不含單寧酸與水中含單寧酸并加大聚合氯化鋁的投量時(shí)形成的絮狀體的結(jié)構(gòu)也存在著差異。水中不含單寧酸時(shí)形成的絮狀體顆粒較大,且呈不規(guī)則的性狀,絮狀體表明凹凸不平;而水中有單寧酸時(shí)形成的絮狀休粒徑較小,且顆粒性狀規(guī)則,導(dǎo)致了二者的混凝性能有所差異。