随着水质标准的提高, 微污染源水的处理成为给水处理领域十分重要的课题之一,我国绝大多数水厂都采用混凝-沉淀-过滤工艺处理源水, 利用现有工艺流程提高水质十分必要。在混凝阶段我们一般采用聚合氯化铝处理微污染源水。
聚合氯化铝
在聚合氯化铝处理微污染源水中, 聚合氯化铝的形态分布直接影响混凝除藻、除浊效率, 以及混凝出水中残铝浓度。在混凝过程中, 不同形态的铝铁其水解过程、与颗粒物的作用方式是不同的。铝铁中等聚合物首先以吸附电中和方式与颗粒物发生作用, 然后在羟基连接作用下分子量逐渐增大, 最终形成宏观絮团, 在此过程中部分颗粒物进入絮团中。中等聚合物在水溶液中有在一定时间内保持其形态不继续水解的稳定性,从而减缓水解进程，这使中等聚合物有充分的机会与颗粒物发生吸附电中和作用, 并发挥桥联和网捕等多种作用机制, 故其除藻、除浊效率较高, 形成的絮团大, 不易残留在水中。因此, 它是除污的最有利成分。而单体成分在混凝过程中水解速度极快, 并形成小尺寸凝胶物质, 而且其形成宏观絮团的能力也低于中等聚合物, 容易残留在水中, 使混凝沉淀出水中残铝浓度升高。单体成分主要靠压缩双层、絮团吸附去除颗粒物, 所以其除藻、除浊效率低。
聚合氯化铝
所以, 混凝过程中控制水解成分对提高混凝效果十分有利。无机高分子混凝剂是通过预聚合方式来控制混凝水解过程的水解成分。在冬季低温条件下进行混凝, 水解很慢, 可通过催化水解来控制水解成分, 以提高混凝除污效率、降低残铝浓度。在常规混凝过程中, 通过添加其他混凝剂来减少混凝过程中的单体含量, 增加聚合物含量, 以提高混凝效率、降低残铝浓度。例如, 在用聚合氯化铝混凝除藻时,添加20% (硅与金属摩尔比) 的活性硅酸, 不仅提高了除藻效率, 而且混凝出水中残铝量也降低了10%( 质量分数) 。原因是聚合硅酸根上的氧原子与水中单体或低聚物上的氢原子络合, 减少了Ma;或聚合硅酸桥联单体水解产物, 从而减少了水中残铝浓度。