Die Wasseraufbereitung ist ein wichtiger Bestandteil des Umweltschutzes und der öffentlichen Gesundheit. Ihr Ziel ist es, eine sichere Wasserqualität zu gewährleisten und den Anforderungen verschiedener Anwendungsbereiche gerecht zu werden. Zu den zahlreichen Wasseraufbereitungsverfahren gehören:Polyaluminiumchlorid(PAC) wird aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften und seiner effizienten Koagulationswirkung häufig gewählt.
Effiziente Koagulationswirkung: PAC besitzt eine ausgezeichnete Koagulationsleistung und kann Verunreinigungen wie Schwebstoffe, Kolloide und unlösliche organische Stoffe im Wasser effektiv entfernen und die Wasserqualität verbessern.
Der Wirkmechanismus von Polyaluminiumchlorid (PAC) als Koagulationsmittel umfasst im Wesentlichen die Kompression der elektrischen Doppelschicht, die Ladungsneutralisierung und die Vernetzung. Die Kompression der elektrischen Doppelschicht bedeutet, dass nach Zugabe von PAC zu Wasser Aluminium- und Chloridionen eine Adsorptionsschicht auf der Oberfläche der Kolloidpartikel bilden. Dadurch wird die elektrische Doppelschicht komprimiert, was zu deren Destabilisierung und Kondensation führt. Die Adsorptionsbrückenbildung beruht darauf, dass die Kationen in den PAC-Molekülen sich gegenseitig und die negativen Ladungen auf der Oberfläche der Kolloidpartikel anziehen und so eine „Brückenstruktur“ bilden, die mehrere Kolloidpartikel miteinander verbindet. Die Vernetzung entsteht durch die Adsorption und die Brückenbildung zwischen den PAC-Molekülen und den Kolloidpartikeln, wodurch diese in einem Netzwerk von Koagulationsmittelmolekülen eingeschlossen werden.
Anwendungen von Polyaluminiumchlorid bei der Wasseraufbereitung
Im Vergleich zu anorganischen Flockungsmitteln verbessert es die Entfärbungswirkung von Farbstoffen deutlich. Sein Wirkmechanismus beruht darauf, dass PAC durch Kompression oder Neutralisierung der elektrischen Doppelschicht die Bildung feiner Flocken aus den Farbstoffmolekülen fördert.
Bei der Kombination von PAM und PAC können die anionischen organischen Polymermoleküle durch die Brückenwirkung ihrer langen Molekülketten in Zusammenarbeit mit dem Destabilisierungsmittel dickere Flocken bilden. Dieser Prozess verbessert die Absetzwirkung und erleichtert die Entfernung von Schwermetallionen. Darüber hinaus können die zahlreichen Amidgruppen in den Seitenketten der anionischen Polyacrylamidmoleküle ionische Bindungen mit den -SON-Gruppen der Farbstoffmoleküle eingehen. Die Bildung dieser chemischen Bindung verringert die Wasserlöslichkeit des organischen Flockungsmittels und fördert so die schnelle Bildung und Ausfällung der Flocken. Dieser starke Bindungsmechanismus erschwert das Entweichen von Schwermetallionen und verbessert dadurch die Effizienz und Wirkung der Behandlung.
Im Hinblick auf die Phosphorentfernung ist die Wirksamkeit von Polyaluminiumchlorid nicht zu vernachlässigen. Bei Zugabe zu phosphorhaltigem Abwasser hydrolysiert es und bildet dreiwertige Aluminiumionen. Diese Ionen binden an lösliche Phosphate im Abwasser und wandeln diese in unlösliche Phosphatfällungen um. Durch diesen Umwandlungsprozess werden Phosphationen effektiv aus dem Abwasser entfernt und die negativen Auswirkungen von Phosphor auf Gewässer reduziert.
Neben der direkten Reaktion mit Phosphat spielt auch die Koagulationswirkung von Polyaluminiumchlorid eine entscheidende Rolle bei der Phosphorentfernung. Durch Komprimierung der Ladungsschicht auf der Oberfläche von Phosphationen bewirkt es Adsorption und Brückenbildung. Dadurch koagulieren Phosphate und andere organische Schadstoffe im Abwasser schnell zu Klumpen und bilden leicht sedimentierbare Flocken.
Noch wichtiger ist jedoch, dass PAC bei den nach Zugabe des Phosphorentfernungsmittels entstehenden feinkörnigen Schwebstoffen durch seinen einzigartigen Netzfangmechanismus und seine starke Ladungsneutralisierungswirkung das allmähliche Wachstum und die Verdickung dieser Schwebstoffe fördert. Anschließend kondensieren, aggregieren und flocken diese zu größeren Partikeln aus. Diese Partikel setzen sich dann am Boden ab, und durch Fest-Flüssig-Trennung kann die überstehende Flüssigkeit abgeleitet werden, wodurch eine effiziente Phosphorentfernung erreicht wird. Diese Reihe komplexer physikalischer und chemischer Prozesse gewährleistet die Effizienz und Stabilität der Abwasserbehandlung und bietet somit eine solide Grundlage für Umweltschutz und die Wiederverwendung von Wasserressourcen.
Veröffentlichungsdatum: 10. Juli 2024