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聚合氯化鋁與聚合硫酸鐵作為除磷劑,究竟哪家強(qiáng)?

聚合氯化鋁與聚合硫酸鐵作為除磷劑,究竟哪家強(qiáng)?

發(fā)布時(shí)間:2019-06-12 作者:億升化工
     市場(chǎng)上常用的除磷劑有聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵,那么這兩種產(chǎn)品在除磷方面,究竟是孰 強(qiáng)孰弱呢?
    聚合氯化鋁(PAC)是一種無(wú)機(jī)高分子聚合物,成分包括單體鋁、二聚體鋁、多聚體鋁及聚十 三鋁(A113)等多種鋁羥基配合物形態(tài)。向污染水體投加PAC后,Al3+可與PO43-反應(yīng)。由于 試驗(yàn)水樣pH值為7~8,在此條件下,聚合氯化鋁易發(fā)生水解聚合反應(yīng),形成鋁羥基多核配合 物,這些多核絡(luò)合物往往具有較高的正電荷和比表面積,能迅速吸附水體中帶負(fù)電荷的雜 質(zhì),中和膠體電荷,壓縮雙電層及降低膠體ξ電位,促進(jìn)膠體和懸浮物等快速脫穩(wěn)、凝聚 和沉淀,從而有效降低水體中的磷含量。
    鋁鹽除磷的原理:一般認(rèn)為當(dāng)鋁鹽分散于水體時(shí),Al3+一方面與PO43- 反應(yīng);另外,Al3+水解生成單核絡(luò)合物Al(OH)2+、Al(OH)2+及AlO2-等,單核絡(luò)合物可通過(guò) 碰撞縮合,形成一系列多核絡(luò)合物Aln(OH)m(3n-m)+(n>1,m≤3n),這些鋁的多核絡(luò)合物可 通過(guò)壓縮雙電層、吸附電中和等作用,有效去除水體中的磷。有學(xué)者研究后認(rèn)為,鋁鹽除 磷,特別是正磷酸鹽的去除,主要以生成氫氧化鋁的吸附作用為主[16],也有學(xué)者認(rèn)為磷 的去除效果取決于形成絮體的吸附能力及絮體在水體中的分布情況。
    聚合硫酸鐵是在硫酸鐵分子簇的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中插入了羥基,形成以O(shè)H-作 為架橋形成多核配離子,聚鐵的鹽基度決定分子的聚合度,鹽基度越高,其分子聚合度越 大,形成的羥基配合物也就具有更多的電荷和更大的表面積,由于試驗(yàn)用水偏堿性,水體 中的OH-可提高分子的聚合度,從而使其形成的羥基配合物一定程度上具有更多的電荷和更 大的表面積。另外,由于PFS屬于無(wú)機(jī)高分子聚合物,缺少鐵單體的存在。因此,當(dāng)藥劑投 加量較小時(shí),其與磷酸根的結(jié)合稍遜于三氯化鐵,但隨著投加量的增加,其水解速度加快 ,水解生成具有羥基的磷酸鐵絡(luò)合物增多。因此,反應(yīng)后期主要通過(guò)吸附架橋及網(wǎng)捕等混 凝作用去除水體中的磷(包括難溶解性磷、有機(jī)磷等)。
    鐵鹽除磷的原因:溶于水后Fe3+可與PO43-反應(yīng)生成難溶鹽(如FePO4等) 。另外,其通過(guò)溶解和吸水可發(fā)生強(qiáng)烈水解,并伴隨各種聚合反應(yīng)的發(fā)生,生成具有較長(zhǎng) 線性結(jié)構(gòu)的多核羥基絡(luò)合物,如Fe2(OH)24+、Fe3(OH)45+、Fe5(OH)96+、Fe5(OH)87+、 Fe6(OH)126+、Fe7(OH)129+、Fe7(OH)1110+、Fe9(OH)207+、Fe12(OH)342+等。這些含鐵的 羥基絡(luò)合物通過(guò)壓縮雙電層、電中和、吸附架橋及絮體的網(wǎng)捕作用使膠體凝聚、沉淀而將 磷去除。鐵鹽去除水體中磷時(shí),伴隨如下過(guò)程的發(fā)生:鐵的磷酸鹽[Fe(PO4)x(OH)3-x]沉淀 ;在部分膠體狀的氧化鐵或氫氧化物表面上磷酸鹽被吸附;多核氫氧化鐵懸浮體的凝聚作 用,生成不溶于水的金屬聚合物。