碱式氯化铝的混凝机理及特性介绍

一、碱式氯化铝混凝机理

混凝剂能对水中胶体粒子的产生混凝作用主要是三种作用：电性中和、吸附架桥和卷扫作用。

这三种作用究竟以何者为主，取决于混凝剂种类和投加量、水中胶体粒子的性质、含量以及水的PH值。碱式氯化铝作用机理如下：硫酸铝在水中的行为就是指Al3+产生各种水解物种的过程。铝离子Al3+的水解基本反应有：

Al(OH)3(S)为固体沉淀物，它与其它水解产物的平衡关系为：

碱式氯化铝可看成氯化铝在一定的条件下经水解、聚合逐步转化成Al(OH)3沉淀物过程中的各种中间产物。它是以各种聚合物种和Al(OH)3(S)的形式直接存在水中，不再出现Al3+的水解过程。

二、碱式氯化铝特性

无色或黄色树脂状固体。其溶液为无色或黄褐色透明液体，有时因含杂质而呈灰黑色黏液。易溶于水。产品中氧化铝含量：液体产品>8%；固体产品含 20%～40%，碱化度70%～75%。

有较强的架桥与吸附性能。易溶于水，并发生水解，水解过程中伴有电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理化学过程。

水溶液是介于三氯化铝和氢 氧化铝之间的水解产物，灰色略带混浊，带胶体电荷，对水中的悬浮物有极强的吸附性。

三、碱式氯化铝产品及应用

碱式氯化铝（PAC）是絮凝剂，用于净化饮用水和给水的水质处理及工业废水处理。也用于铸造、造纸、医药等工业。

1.单独投加 PAC

PAC 对浊度、COD、5 d 生化需氧量（BOD5）和生物毒性的最高去除率分别为 99.9%、92.8%、91.2%和99.2%。此外，PAC 可在一定程度上提高废水的可生化性，在其投加量为 1200 mg/L 时，BOD5/COD 达到最大值（0.13），为原水的 1.75 倍。

PAC 作为混凝剂，与原水直接超滤相比，混凝剂投量为20 mg/L 和30 mg/L 时，在线混凝-超滤工艺对 CODMn的去除率分别提高了8.1% 和 14.3%，对 UV254（有机物在波长为254 nm 处的单位比色皿光程下的紫外吸光度）的去除率分别提高了19.4%和 26.5%；

与原水直接超滤相比，在线混凝-超滤工艺在混凝剂投量低于水厂常规处理投加量的条件下即可明显减缓膜污染。

2.投加复合 PAC 混凝剂

有研究研究了无机/有机复合絮凝剂 PAC-DMDAACA （碱式氯化铝 - 聚二甲基二烯丙基氯化铵）用于废水除磷，优化条件下对模拟废水和实际生活废水除磷均有良好的去除效果。

采用一种由 PAC 和海藻酸钠（SA）合成的新型混凝剂处理混凝-超滤过程的染色或腐殖酸废水。研究表明，PAC/SA 的应用不仅能够抑制膜污染，而且可以提高混凝-超滤过程的去除效率。

研究指出，黏度和有机物含量是影响复合碱式氯化铝-环氧氯丙烷二甲胺（PAC-EPI-DMA）处理阴离子偶氮染料（活性艳红 K-2BP）废水的关键因素。研究结果表明，具有中等黏度（2 400 m Pa·s）、低有机物含量的 PAC-EPI-DMA 可以获得较高的脱色效率。

3. 投加 PAC 和助凝剂

研究指出采用 PAC 和聚丙烯酰胺（PAM）处理低浓度含氟废水，当进水 pH 控制为 6.6~7.0、PAC投加量为 800 mg/L、PAM 投加量为 3 mg/L 时，可将原水中氟离子质量浓度从 20 mg/L 降至 5.0 mg/L，远低于国家规定的一级排放标准（GB 8978-1996《污水综合排放标准》）。