聚合氯化鋁與聚合硫酸鐵作為除磷劑，究竟哪家強？
發(fā)布時間：2019-06-12 作者：億升化工
市場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 強孰弱呢？聚合氯化鋁(PAC)是一種無機高分子聚合物，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，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 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屬于無機高分子聚合物，缺少鐵單體的存在。因此，當(dāng)藥劑投 加量較小時，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，其通過溶解和吸水可發(fā)生強烈水解，并伴隨各種聚合反應(yīng)的發(fā)生，生成具有較長 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，伴隨如下過程的發(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。
