物理性質(zhì)方面
渾濁度降低:聚合氯化鋁作為一種高效的混凝劑,在水處理過程中發(fā)揮著關鍵作用。當它加入含有懸浮顆粒的水中時,會發(fā)生水解反應,生成氫氧化鋁膠體。這些膠體帶有正電荷,能夠吸附水中帶負電荷的懸浮顆粒,如泥沙、黏土、有機物微粒等。通過吸附架橋和電中和作用,使懸浮顆粒凝聚成較大的絮體,便于沉淀或過濾去除,從而顯著降低水體的渾濁度。例如,對于一些受暴雨沖刷而渾濁度較高的地表水,加入適量聚合氯化鋁后,經(jīng)過沉淀或過濾處理,水體的渾濁度可從幾百 NTU(散射濁度單位)降低到幾 NTU 甚至更低,使水變得清澈透明。
顏色改變:聚合氯化鋁本身的顏色以及它與水中物質(zhì)的反應會導致水體顏色發(fā)生變化。情況下,聚合氯化鋁溶液呈淺黃色至黃褐色。當它加入水中時,如果水中含有某些特定的有機物或金屬離子,會發(fā)生化學反應,產(chǎn)生有色化合物。例如,當水中有鐵離子時,聚合氯化鋁會與之反應,使水體顏色變深。不過,在正常的水處理過程中,這種顏色變化一般是輕微的,并且經(jīng)過后續(xù)處理步驟(如過濾)后,水體顏色會恢復正常。
化學性質(zhì)方面
pH 值變化:聚合氯化鋁在水中會發(fā)生水解反應,產(chǎn)生氫離子(),從而使水體的 pH 值降低。水解反應的程度與聚合氯化鋁的投加量、堿化度以及水質(zhì)等因素有關。一般隨著聚合氯化鋁投加量的增加,水解產(chǎn)生的氫離子增多,pH 值下降幅度會增大。不過,在實際應用中,這種 pH 值的降低是有限的,因為水體本身具有一定的緩沖能力。例如,在自來水處理中,適當投加聚合氯化鋁后,水體 pH 值會從 7.5 左右下降到 7.0 - 7.2 左右,一般仍處于適宜的水質(zhì)范圍。
化學需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)變化:一方面,聚合氯化鋁可以通過混凝沉淀作用去除水中的部分有機污染物,從而降低 COD 和 BOD 的值。它能夠?qū)⑺械娜芙庑院湍z體狀有機物吸附凝聚,使其從水中分離出來。例如,對于含有腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機物的污水,聚合氯化鋁可以有效降低其 COD 和 BOD 含量。另一方面,如果聚合氯化鋁使用不當,如投加過量或者與水中某些物質(zhì)發(fā)生復雜反應,會導致水中產(chǎn)生一些難以生物降解的有機化合物,從而使 COD 和 BOD 升高。
鋁離子殘留:聚合氯化鋁水解后會釋放出鋁離子。在正常的水處理過程中,大部分鋁離子會通過沉淀或吸附等方式被去除,但仍會有少量鋁離子殘留在水中。水中殘留的鋁離子濃度過高會對人體健康和水生生物產(chǎn)生危害。例如,長期飲用含有高濃度鋁離子的水會增加患老年癡呆癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的風險;對于水生生物,鋁離子會干擾它們的生理功能,如影響魚類的呼吸和繁殖。
生物性質(zhì)方面
微生物群落結(jié)構(gòu)變化:聚合氯化鋁的加入會對水體中的微生物群落產(chǎn)生影響。在適當?shù)耐都恿肯?,它可以通過去除水中的懸浮有機物和部分有害物質(zhì),改善微生物的生存環(huán)境,有利于一些好氧微生物的生長和繁殖。例如,在污水處理的好氧生物處理單元之前,投加聚合氯化鋁可以降低進入生物池的有機物負荷,使好氧微生物能夠更有效地發(fā)揮作用。當聚合氯化鋁投加過量時,其中的鋁離子會對微生物產(chǎn)生毒性,抑制微生物的酶活性,改變微生物群落的結(jié)構(gòu)和多樣性,從而影響水體的自凈能力。