氧化鋁(Al?O?)成分主要存在形式:聚合氯化鋁中的鋁主要以氧化鋁(Al?O?)的形式存在,它是產(chǎn)品發(fā)揮絮凝作用的關(guān)鍵成分。其含量一般在 20% - 30% 左右,在不同品質(zhì)和用途的聚合氯化鋁中含量有所差異。例如,用于飲用水處理的聚合氯化鋁,氧化鋁含量要求相對(duì)較高,不低于 29%。
絮凝原理相關(guān)成分:氧化鋁在水中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng),生成氫氧化鋁膠體。這些氫氧化鋁膠體帶有正電荷,能夠與水中帶負(fù)電荷的懸浮顆粒和膠體通過(guò)電荷中和作用相互吸引,然后通過(guò)吸附架橋作用使這些顆粒聚集形成較大的絮體(礬花),從而使水中的雜質(zhì)沉淀下來(lái),達(dá)到凈水的目的。
羥基(-OH)成分鹽基度體現(xiàn)成分:羥基(-OH)是聚合氯化鋁化學(xué)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,它的含量與聚合氯化鋁的鹽基度密切相關(guān)。鹽基度是衡量聚合氯化鋁產(chǎn)品質(zhì)量和性能的一個(gè)重要指標(biāo),其計(jì)算公式為鹽基度
,其中和分別表示氫氧根離子和鋁離子的物質(zhì)的量。性能影響成分:適當(dāng)?shù)牧u基含量有助于提高聚合氯化鋁的絮凝性能。當(dāng)鹽基度在一定范圍內(nèi)(為 40% - 90%)時(shí),聚合氯化鋁能夠更好地發(fā)揮電荷中和與吸附架橋作用。鹽基度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響絮凝效果。如果鹽基度過(guò)高,聚合氯化鋁的分子結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜,分子鏈過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致其在水中的溶解性變差,甚至出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象,影響其在水中的擴(kuò)散和與污染物的接觸,從而降低絮凝效率。相反,鹽基度過(guò)低時(shí),聚合氯化鋁的電荷中和能力相對(duì)較弱,難以有效吸附和凝聚水中的膠體和懸浮物,也無(wú)法形成較大的、易于沉降的礬花。
氯離子(Cl?)成分反應(yīng)副產(chǎn)物成分:在聚合氯化鋁的生產(chǎn)過(guò)程中,由于使用了鹽酸作為原料,氯離子(Cl?)是必然存在的成分。例如,當(dāng)鋁礬土或氫氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁,再經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)形成聚合氯化鋁時(shí),氯離子就會(huì)保留在產(chǎn)品中。
對(duì)性能和使用的影響成分:氯離子的存在一般不會(huì)直接參與絮凝過(guò)程,但在高濃度下會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定的腐蝕。同時(shí),在一些對(duì)水質(zhì)中氯離子含量有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場(chǎng)景(如某些特殊的工業(yè)用水或?qū)β入x子敏感的生物處理過(guò)程),需要考慮聚合氯化鋁中氯離子的引入是否會(huì)對(duì)整個(gè)處理系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。
含有的雜質(zhì)成分金屬雜質(zhì)成分:由于原料的原因,聚合氯化鋁含有少量的鐵(Fe)、錳(Mn)等金屬雜質(zhì)。例如,使用鋁礬土作為原料時(shí),鋁礬土中含有一定量的鐵雜質(zhì),這些雜質(zhì)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)殘留在聚合氯化鋁中。如果鐵雜質(zhì)含量較高,會(huì)影響聚合氯化鋁的顏色,使其呈現(xiàn)出棕褐色等深色,并且在水處理過(guò)程中會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響,如增加水中的鐵離子含量。
水不溶物成分:聚合氯化鋁中還含有少量的水不溶物,如水合氧化鋁沉淀、未反應(yīng)完全的固體原料顆粒等。水不溶物含量是衡量聚合氯化鋁產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo),對(duì)于飲用水級(jí)聚合氯化鋁,水不溶物含量要求較低,一般低于 1.5%,以防止在使用過(guò)程中不溶物堵塞管道或者影響水質(zhì)的澄清度。