在污水處理與水質(zhì)凈化行業(yè)，聚合氯化鋁（PAC）憑借卓越的性能成為應用廣泛的水處理藥劑。它是一種無機高分子混凝劑，通過氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用，生產(chǎn)出分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。其形態(tài)多樣，包括液體和固體，固體又分為褐色、米黃色、金黃色和白色等，不同顏色對應著不同的含量和應用場景。聚合氯化鋁能有效凈化水質(zhì)，關鍵在于其獨特的凈化混凝原理。
 
壓縮雙電層是聚合氯化鋁凈化混凝的重要原理之一。在水中，膠體顆粒因表面帶有電荷，形成擴散雙電層結(jié)構，使得顆粒間相互排斥，保持穩(wěn)定分散狀態(tài)。聚合氯化鋁投入水中后，會水解產(chǎn)生大量帶正電荷的離子，如 Al3?及其水解產(chǎn)物。這些正電荷離子會中和膠體顆粒表面的負電荷，壓縮擴散雙電層的厚度。隨著雙電層被壓縮，顆粒間的靜電斥力減小，當顆粒間的距離足夠近時，范德華引力占主導地位，促使膠體顆粒相互碰撞、凝聚，為后續(xù)形成較大絮體奠定基礎 。
 
吸附電中和作用進一步強化了聚合氯化鋁的凈化效果。聚合氯化鋁水解生成的多核羥橋絡合物，如 [Al?(OH)?(H?O)?]??、[Al?(OH)?(H?O)?]?? 等，具有較高的正電荷密度和較大的比表面積。這些物質(zhì)能夠吸附在膠體顆粒表面，通過靜電引力與顆粒表面的負電荷發(fā)生中和反應，不僅降低顆粒表面的電位，還能改變顆粒表面的性質(zhì)。原本帶有負電荷相互排斥的顆粒，因表面電荷被中和，相互間的吸引力增強，從而更易聚集在一起 。
 
吸附架橋是聚合氯化鋁促使顆粒凝聚成大絮體的關鍵機制。聚合氯化鋁水解產(chǎn)生的高分子聚合物，其分子鏈很長，可在溶液中伸展。這些長鏈高分子聚合物能夠同時吸附多個膠體顆?；蛭⑿⌒躞w，就像橋梁一樣將它們連接起來。一個高分子聚合物分子可以吸附多個顆粒，不同的顆粒又通過高分子聚合物相連，使小顆粒逐漸聚集成大絮體。隨著吸附架橋過程的持續(xù)進行，絮體不斷長大，沉降性能得到顯著改善，便于從水中分離 。
 
沉淀物網(wǎng)捕原理同樣對聚合氯化鋁的凈化混凝起到重要作用。當聚合氯化鋁投加量較大時，水解產(chǎn)生的大量氫氧化鋁沉淀物會在水中形成網(wǎng)狀結(jié)構。在沉淀物形成和下沉的過程中，水中的膠體顆粒、懸浮物等雜質(zhì)會被網(wǎng)捕攔截，包裹在沉淀物的網(wǎng)狀結(jié)構中，一同沉降到水底，從而實現(xiàn)對水中污染物的有效去除 。
 
在實際應用中，聚合氯化鋁的這些凈化混凝原理協(xié)同發(fā)揮作用。例如在處理生活污水時，聚合氯化鋁先通過壓縮雙電層和吸附電中和作用，使污水中帶負電的懸浮顆粒失去穩(wěn)定性；接著利用吸附架橋作用將這些顆粒連接成較大的絮體；而后借助沉淀物網(wǎng)捕，將剩余的微小顆粒和雜質(zhì)一網(wǎng)打盡，使污水變得清澈透明，有效降低水中的懸浮物、COD 等指標，滿足標準。聚合氯化鋁憑借其復雜而有效的凈化混凝原理，在污水處理行業(yè)發(fā)揮著不可替代的作用，為改善水質(zhì)、保護生態(tài)環(huán)境提供了有力保障 。