硫酸鋁的絮凝原理:
硫酸鋁以水合離子[鋁(H2O)]3的形式存在于水溶液中。隨著pH值的增加,水解反應(yīng)會繼續(xù)進(jìn)行,在此過程中會發(fā)生羧基偶聯(lián),形成多核羧基配合物,如:
2[鋁(H2O)5(羥基)]2=[鋁(H2O)5(羥基)2]4 2H2O,生成雙核二聚體,進(jìn)一步聚合生成更*的聚合物,如:[Al2(H2O)8(羥基)2]4 H2O=[Al2(H2O)7(羥基)3]3 (H3O),[Al2(H2O)7(羥基)3]3 [Al (H2O)5(羥基)]2=[Al3(H2O)5(羥基)4]5 7H2O,這些*聚合物與水中的磷酸根結(jié)合形成沉淀,從而降低水中的磷含量。因此,硫酸鋁的絮凝作用是通過壓縮雙電層、吸附架橋、電中和吸附和捕網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)的。
聚合硫酸鐵的絮凝原理;
聚合硫酸鐵是堿性高價(jià)鐵的大分子化合物。因?yàn)樗衃Fe2(OH)3]3、[Fe3(OH)6]3、[Fe8(OH)20]4等高價(jià)多核多鏈聚合物。水解產(chǎn)生的膠體電荷高,壓縮雙電層,具有較強(qiáng)的電中和和吸附能力,與水中的磷酸根結(jié)合更完全,絮凝性能更好。
實(shí)驗(yàn)表明,通過對鋁離子和鐵離子除磷效果的分析,鐵離子的除磷效果更好,比鋁離子高15%。
聚合硫酸鐵與硫酸鋁絮凝效果區(qū)別:
一是聚合硫酸鐵比例大,達(dá)到1.5g/cm3。吸附架橋作用強(qiáng),混凝性能優(yōu)越,絮體形成和沉降速度快。其次,聚合硫酸鐵適用于水中較寬的pH值范圍,在pH值4 ~ 11范圍內(nèi)可形成穩(wěn)定的絮體。磷酸鐵的溶度積為1.310-22,低于磷酸鋁(5.810-19)。形成的沉淀更穩(wěn)定,與磷酸根結(jié)合更完全,總磷殘留更少較后,聚合硫酸鐵使用時(shí)殘留鐵離子較少,效果優(yōu)于硫酸鋁。