水的凈化之 pH值對鋁鹽混凝劑有些什么影響?
pH什對鋁鹽混凝劑主要有下列兩個方面的影響:
(1)pH值對Al(OH)
3膠粒電荷性質的影響
pH值對于鋁鹽混凝劑的混凝過程的影響很大。由于鋁鹽在水解過程中所生成的氫氧化鋁[Al(OH)
3]膠體物質是屬于典型的兩性化合物,當其離解時能生成帶正電的陽離子,也能生成帶負電的陰離子,而混凝過程去除膠體物質需要大量帶正電荷(而不是負電荷)的混凝劑微粒,這個關鍵取決于pH值。當pH值>8.5時,Al(OH)
3離解而成為帶負電的鋁酸鹽,如下列反應:Al(OH)
3=AlO
2-+H
2O+H
+,當pH<5時,因吸附了水中的SO
42-而帶負電。
因此,鋁鹽作混凝劑時要獲得良好的混凝效果,要求控制pH值在5.5~8.5。
(2)pH值對Al(OH)
3溶解度有很大的影響
水中pH值過高或是過低,都會使得Al(OH)
3的溶解度增大。在pH為7.5以上時,Al(OH)
3溶解度逐步增加,而不斷生成溶于水的偏鋁酸鹽。當pH值到達9時,溶解度迅速增大而成為鋁酸鹽。但如果pH低于5.5時,Al(OH)
3溶解度也會迅速增大而產生Al
3+,其反應式如下:Al(OH)
3+3H
+=Al
3++3H
2O,只有pH值在8左右,才能生成難溶的Al(OH)
3膠體物質。
pH值對于鐵鹽混凝劑有些什么影響?
由于鐵鹽混凝劑的水解性能優于鋁鹽,而且水解產物的溶解度極小。因此,pH值對于鐵鹽混凝劑的影響就較小。只有pH值<3時,鐵鹽混凝劑的水解才受到抑制,或者是堿性很強的情況下,才有可能重新溶解,這種情況在天然水中是不常有的。
然而必須注意,在實際生產過程中,正常使用的是亞鐵鹽,例如硫酸亞鐵FeSO
4,當pH<8.5時,有如下反應:(1)FeSO
4=Fe
2++ SO
42-;(2)Fe
2++H
2O=Fe(OH)
++H
+;(3)Fe(OH)
++ H
2O= Fe(OH)
2+ H
+。
因FE(OH)
2在水中的溶解度很大,而Fe
2+只能形成簡單的絡合物,混凝效果甚差。因此,只有在水中有足夠溶解氧存在的條件下,使pH值>8.5,才能將Fe
2+迅速氧化為Fe
3+,而發生如下反應:4 FeSO
4+ O
2+10 H
2O =4 Fe(OH)
3+4 H
2 SO
4。
但是,天然水的pH值一般都小于8.5。因此,上述氧化反應極其緩慢。為此,要投加一定量的堿劑(通常加石灰)以提高pH值。或是通氧化劑氯氣把Fe
2+氧化為Fe
3+。從這一點來說,水的pH值對于亞鐵混凝劑的使用有很大的影響。
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