化学调理剂介绍——传统铝盐系絮凝剂

无机絮凝剂由无机组分组成，有时又被称为无机混凝剂，具有价格低廉、使用简单等优点，但同时也存在消耗量大、絮凝效果低、腐蚀性强的缺点。其对污泥的调理机理在于絮凝剂溶解于污泥后，增加了污泥颗粒的碰撞概率，使污泥在一定条件下发生水解、附聚、成核、架桥絮凝等一系列反应，形成可沉降的或可过滤的絮凝物。

无机絮凝剂的分类方式多种多样，按阴离子的种类，无机絮凝剂可分为盐酸盐系和硫酸盐系;按分子量的大小，可分为普通无机盐和高分子系两大类;按金属盐的类别,可分为铝盐系及铁盐系两类。以下将遵循铝盐系及铁盐系的分类方式进行介绍。

铝盐产生絮凝作用的机理在于，其溶于水后在一定条件下会发生水解、聚合及沉淀等一系列化学反应。

目前，传统的铝盐系絮凝剂包括氯化铝（AICl3)、硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O」以及明矾[Al2(SO4)3· K2SO4·2H2O]等。

①硫酸铝。

硫酸铝是一种重要的无机絮凝剂，其含有不同数量的结晶水,外观为白色片状、粒状或块状，是无毒且有光泽的结晶，相对密度为1.61，不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，当加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。

硫酸铝溶于酸和碱，不溶于乙醇。硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存)，而在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中的溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。硫酸铝极易溶于水。室温时，其在水中的溶解度约为50%，在沸水中的溶解度提高至90%以上。硫酸铝的水溶液呈酸性，pH值在2.5以下。硫酸铝水解后生成氢氧化铝絮凝沉淀。

当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散。硫酸铝絮凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响。而且硫酸铝使用便利，可干式或湿式投加。湿式投加时一般采用10%～20%的浓度。硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄，约在5.5~8之间，其有效pH值随原水的硬度而异。对于软水，pH值在5.7～6.6;中等硬度水的pH值为6.6～7.2﹔硬度较高的水 pH值则为7.2~7.8，在控制硫酸铝剂量时应考虑上述特性。硫酸铝在我国使用最为普遍，大都使用块状或粒状硫酸铝。根据其中不溶于水的物质的含量，可分为精制和粗制两种。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。硫酸铝水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业用的碱式硫酸铝为灰白色，因含低铁盐而带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。

②氯化铝。

氯化铝化学式AlCl3，呈无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末，有强腐蚀性。氯化铝可溶于许多有机溶剂，例如乙醚、氯仿、硝基苯、二硫化碳和四氯化碳等。当氯化铝溶于水、乙醇和乙醚的同时放出大量的热，甚至会发生爆炸。氯化铝极易吸湿，在空气中极易吸收水分并部分水解放出氯化氢而形成酸雾。氯化铝易溶于水并强烈水解，水溶液呈酸性。

氯化铝作为絮凝剂具有以下优点:

a.净化后的水质优于硫酸铝絮凝剂，净水成本与之相比低15%～30%;

b.絮凝体形成快、沉降速度快，比硫酸铝等传统产品处理能力大;

c.消耗水中碱度低于各种无机絮凝剂，因而可不投或少投碱剂; d.原水 pH值在5.0~9.0的范围内均可凝聚;

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e.腐蚀性小，操作条件好;

f.溶解性优于硫酸铝;

g.处理水中盐分增加少，有利于离子交换处理和高纯制水。

③明矾。

明矾学名为十二水合硫酸铝钾，又称白矾、钾矾、钾铝矾或钾明矾。明矾溶于水，不溶于乙醇，密度为1.757g/cm3，熔点为92.5℃，其在64.5℃时即可失去9个分子结晶水，在200℃时失去12个分子结晶水。明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐，呈无色立方晶体，外表常呈八面体，或与立方体、菱形十二面体形成聚形，有时以{111}面附于容器壁上而形似六方板状，属于α型明矾类复盐，有玻璃光泽。明矾可用于制备铝盐、发酵粉、涂料、鞣料、澄清剂、媒染剂、纸、防水剂等。

明矾是一种较好的净水剂，民间以往经常采用明矾净水的方法，它的原理是硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，它在水中能电离产生两种金属阳离子和硫酸根离子。