硫酸鋁凈水劑

硫酸鋁凈水劑

　　硫酸鋁凈水劑是一種重要的無機化合物，在水處理領域具有廣泛應用。以下是對硫酸鋁凈水劑的詳細介紹：

　　一、作用原理

　　硫酸鋁溶于水后電離出硫酸根和鋁離子，鋁離子發(fā)生水解反應，生成氫氧化鋁膠體。氫氧化鋁膠體帶有正電荷，而水中的懸浮顆粒（如泥沙、膠體雜質(zhì)、細菌等）通常帶有負電荷。根據(jù)電荷異性相吸的原理，氫氧化鋁膠體會吸附水中的懸浮顆粒，使它們聚集在一起形成較大的絮體。這些絮體在重力作用下沉淀到水底，從而使水變得澄清，達到凈水的目的。

　　二、應用場景

　　飲用水處理：硫酸鋁是常用的凈水劑之一，可以去除水中的渾濁物質(zhì)，降低水的濁度，使凈化后的水質(zhì)達到國家規(guī)定的飲用水標準。

　　工業(yè)廢水處理：對于含有大量懸浮雜質(zhì)的廢水，如造紙工業(yè)廢水、印染廢水等，硫酸鋁能發(fā)揮很好的混凝沉淀作用，去除廢水中的懸浮物和部分膠體物質(zhì)，減輕后續(xù)處理工藝的負荷。處理后水質(zhì)指標可達一級排放標準。

　　除氟處理：硫酸鋁中的鋁離子可以與水中的氟離子發(fā)生反應，生成難溶的氟化鋁沉淀，從而降低水中氟離子的濃度。在高氟地區(qū)的飲用水處理或含氟工業(yè)廢水處理中，硫酸鋁可以作為除氟藥劑使用。

　　除磷處理：硫酸鋁可以與水中的磷酸鹽反應，生成磷酸鋁沉淀。在城市污水處理廠的除磷工藝中，硫酸鋁是一種有效的化學除磷藥劑，可以去除污水中的磷，防止污水排放后造成水體富營養(yǎng)化。

　　三、使用方法

　　溶解：將適量的硫酸鋁加入清水中，注意應先將硫酸鋁逐漸加入水中，并充分攪拌，直到完全溶解為止。硫酸鋁的溶解比例通常為1:3，即將1部分硫酸鋁溶解于3部分水中。也有說法是每升水加入0.5-1.0克硫酸鋁，但具體用量需根據(jù)水質(zhì)和處理要求來確定。

　　pH值調(diào)節(jié)：在使用硫酸鋁之前，可能需要測試并調(diào)節(jié)水體的pH值。一般來說，中性或弱堿性環(huán)境（pH值在6.5-8.5之間）對硫酸鋁的效果較佳。在污水處理中，pH值在6.0-7.0之間時，硫酸鋁的絮凝效果較好。

　　投加：將配制好的硫酸鋁溶液均勻地加入待處理的水中。投加方式有靜態(tài)投加和動態(tài)投加兩種，靜態(tài)投加是直接將硫酸鋁溶液均勻地倒入水體中并充分攪拌，動態(tài)投加則是通過泵等設備連續(xù)投入水體中。投加量應根據(jù)水質(zhì)情況和處理要求進行確定，通常在10-80mg/L之間，也有說法是每噸水投加量為10-100克。投加量過高或過低都會影響處理效果。

　　攪拌與沉淀：攪拌可以促進硫酸鋁與水體中的雜質(zhì)充分接觸和混合，但攪拌時間需根據(jù)水處理系統(tǒng)的大小和水質(zhì)情況而定，一般為10-30分鐘。沉淀完成后，可以將上清液從上部輕輕地抽取出來，以避免將沉淀物再次攪渾。如果需要進一步提高水質(zhì)，可以使用過濾器或濾網(wǎng)對水進行過濾處理，去除較小的懸浮物和顆粒。

　　四、技術優(yōu)勢與局限

　　優(yōu)勢：

　　高效去除濁度：對濁度50-200 NTU的原水，投加量20-50 mg/L即可將出水濁度降至1 NTU以下，尤其適合處理高濁度河水或暴雨期地表水。

　　除磷脫色：Al3?與磷酸鹽生成AlPO?沉淀（Ksp=6.3×10?1?），總磷去除率可達85%-95%；同時通過吸附作用，對腐殖酸等引起的色度去除率超70%。

　　低溫低濁水處理：在4-10℃低溫條件下，通過調(diào)整pH至6.5-7.2，仍能形成致密絮體，克服傳統(tǒng)鋁鹽在低溫環(huán)境易失效的缺陷。

　　pH調(diào)節(jié)功能：其水解產(chǎn)生的H?可中和原水堿度，適用于高堿度（HCO??>200 mg/L）水源的預處理。

　　成本效益：成本較聚合氯化鋁（PAC）低30%-40%，適用于高濁度水處理。

　　局限：

　　過量使用風險：過量使用可能導致出水pH下降，需額外調(diào)節(jié)；對含腐殖酸的高色度水處理效果弱于鐵鹽；長期使用可能增加污泥量（Al(OH)?污泥含水率高達99%）。

　　沉降速度較慢：相較于硫酸鐵，絮體沉降速度較慢（0.3-0.6 m/min vs.硫酸鐵0.8-1.2 m/min），低溫效果稍差。

　　反應速度較慢：相較于PAC，反應速度較慢，需更長的絮凝時間。