聚合無機(jī)混凝劑的分類與介紹
混凝劑的分類
常用的金屬混凝劑分為兩大類：基于鋁的和基于鐵的,。鋁混凝劑包括硫酸鋁、氯化鋁和鋁酸鈉,。鐵混凝劑包括硫酸鐵,、聚合硫酸鐵、硫酸亞鐵,、氯化鐵和氯化硫酸鐵,。其他用作凝結(jié)劑的化學(xué)品包括熟石灰和碳酸鎂。
鋁和鐵混凝劑的有效性主要源于它們形成具有增強(qiáng)吸附特性的多電荷多核配合物的能力,。形成的復(fù)合物的性質(zhì)可由系統(tǒng)的pH控制,。
當(dāng)將金屬混凝劑加入水中時(shí),，金屬離子（Al 和 Fe）會(huì)迅速水解，但以某種不受控制的方式水解,，形成一系列金屬水解物質(zhì),。快速混合的效率,、pH 值和混凝劑劑量決定了哪種水解物質(zhì)對(duì)處理有效,。
無論處理過程中的工藝條件如何，基于鋁和鐵的預(yù)水解無機(jī)混凝劑都有相當(dāng)大的發(fā)展,，以生產(chǎn)正確的水解物質(zhì),。這些包括水合氯化鋁、聚氯化鋁,、聚氯化硫酸鋁,、聚氯化硅酸鋁和聚氯化鋁與有機(jī)聚合物的形式。鐵的形式包括聚合硫酸鐵和含聚合物的鐵鹽,。還有聚合的鋁鐵混合物,。
混凝劑的作用機(jī)理
預(yù)聚合無機(jī)混凝劑的主要優(yōu)點(diǎn)是它們能夠在很寬的 pH 值和原水溫度范圍內(nèi)有效發(fā)揮作用。它們對(duì)低水溫不太敏感,；實(shí)現(xiàn)水處理目標(biāo)所需的劑量較低,；產(chǎn)生更少的化學(xué)殘留物；產(chǎn)生較少的氯化物或硫酸鹽殘留物,，從而降低最終水的 TDS,。它們還產(chǎn)生較低的金屬殘留量。
用不同的堿度比,、堿濃度,、堿添加速率、初始金屬濃度,、老化時(shí)間和老化溫度制備預(yù)聚合無機(jī)混凝劑,。由于這些產(chǎn)品的高度特異性，特定水的最佳配方因情況而異,，需要通過罐子測試來確定,。例如，在一些應(yīng)用中明礬可能優(yōu)于一些聚合氯化鋁制劑,。
聚合物是多種天然或合成的水溶性大分子化合物,，具有破壞水體成分的穩(wěn)定性或增強(qiáng)其絮凝的能力。
天然聚合物與合成聚合物
天然聚合物長期以來一直被用作絮凝劑,。例如,，公元前 2000 年左右的梵文文獻(xiàn)提到使用來自 Nirmali 樹（馬鈴薯）的壓碎的堅(jiān)果來凈化水——這種做法今天在泰米爾納德邦的部分地區(qū)仍然存在，該植物被稱為 Therran，也因其藥用特性,。一般而言,，天然聚合物的優(yōu)勢在于它們幾乎不含毒素，可在環(huán)境中生物降解,，而且原材料通常在當(dāng)?shù)乜少I到,。然而，合成聚合物的使用更為廣泛,。一般來說,，由于在制造過程中可以進(jìn)行控制水平，它們作為絮凝劑更有效,。
處理過程中與聚合物相關(guān)的重要機(jī)制包括靜電和橋接效應(yīng),。圖 1 顯示了橋接機(jī)制的示意性階段,。聚合物有多種形式,，包括溶液、粉末或珠子,、油基或水基乳液以及曼尼希類型,。聚合物電荷密度影響溶液中的構(gòu)型：對(duì)于給定的分子量,，增加電荷密度通過增加帶電單元之間的靜電排斥來拉伸聚合物鏈，從而增加聚合物溶液的粘度,。
合成聚合物的一個(gè)問題涉及潛在的毒性問題,，通常由殘留的未反應(yīng)單體引起。然而,，未反應(yīng)單體的比例可以在制造過程中控制,，并且處理過的水中存在的量通常很低。
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